单片机应用技术:T0和T1的工作方式及定时范围

当M1M0被设置为01时，定时/计数器工作于方式1。方式1由高8位THx和TLx组成一个16位的加1计数器，计满值为216。T0和T1在方式0、方式1及方式2时，除了所使用的寄存器、有关控制位及标志位不同外，其它操作完全相同。因此除了方式3以外，均以T0为例进行介绍。

工作方式1的逻辑结构图如图6.2所示。

图6.2　工作方式1的逻辑结构

由图6.2可以看出，当时，逻辑开关向下接通，此时以振荡器的12分频信号作为T0的计数信号，T0对机器周期加1计数，T0工作于计时方式。若GATE＝0时，定时器T0的启动和停止完全由TR0的状态决定，而与引脚的状态无关。

若计数初值为a，则定时时间为：

t＝（216-a）×12/fosc　当时钟频率为12MHz，方式1的定时范围为1～65536μs。

当时，逻辑开关向上接通，T1工作于计数器模式，此时以T0端（P3.4引脚）的外部脉冲（负跳变）作为T0的计数信号。由于检测一个负跳变需要2个机器周期，即24个振荡周期，因此其最高计数频率为fosc/24。若GATE＝0，计数器T0的启动和停止完全由TR0的状态决定，而与引脚状态无关。

计数初值a与计数值N的关系为：

N＝（216-a）　由此可知，方式1的计数范围为1～65536。

【例6.1】单片机的fosc＝12MHz，采用T1定时方式1使P1.0引脚上输出周期为2ms的方波，并采用Proteus中的虚拟示波器观察输出波形，电路原理图如图6.3所示。

图6.3　周期2ms的方波输出电路图

解：原理分析：要产生周期为2ms的方波，可以利用定时器在1ms时产生溢出，再通过软件方法使P1.0引脚的输出状态取反，不断重复这一过程，即可产生周期为2ms的方波。

根据定时方式1的定时时间表达式，计数初值a为

a＝216—t×fosc/12＝216—1000×12/12＝64536＝0xfc18

将十六进制的计数初值分解成高8位和低8位，即可进行TH1和TL1的初始化。需要注意的是，定时器在每次计数溢出后，TH1和TL1都将变为0。为了保证下一轮定时的准确性，必须及时重装计数初值。采用中断方式，参考程序如下：仿真波形如图6.4所示：(www.xing528.com)

图6.4　实例1仿真波形图

综上所述，单片机定时/计数器的编程步骤如下：

（1）设定TMOD，即明确定时/计数器的工作状态：是使用T0还是T1？采用定时器还是计数器？具体工作方式是方式0、方式1、方式2还是方式3？

（2）计算计数初值，并初始化寄存器TH0、TL0或TH1、TL1。

定时计数初值a＝2n—t×fosc/12，其中t以μs为单位，fosc以MHz为单位。

TH0＝（2n—t×fosc/12）/256；

TL0＝（2n—t×fosc/12）%256；

（3）确定编程方式。若使用中断方式，则需要进行中断初始化和编写中断函数；

（4）启动定时器：TR0＝1或TR1＝1。

（5）执行一次定时或计数结束后的任务。

（6）为下一次定时/计数做准备（TFx复位+重装载计数初值）；若是中断方式，TFx会自动复位；若是查询方式，需要软件复位TFx。