6.2.5MCS-51内部定时器/计数器的初始化

1.初始化步骤

MCS-51系列单片机内部定时器/计数器是可编程的，其工作方式和工作过程均可由MCS-51系列单片机通过程序对它进行设定和控制。因此MCS-51系列单片机在定时器/计数器工作前必须先根据用户使用要求对它进行初始化。初始化步骤为：

1）根据用户使用要求先给定时器工作方式寄存器TMOD送一个方式控制字，以设定定时器/计数器的相应工作模式和工作方式。

2）根据实际需要给定时器/计数器选送定时初值或计数初值，以确实需要定时的时间和需要计数的初值。

3）根据用户使用要求给中断允许寄存器IE选送中断控制字，给中断优先级寄存器IP选送中断优选级字，以开放相应中断和设定中断优选级。

4）给定时器控制寄存器TCON送命令字，以启动或禁止定时器/计数器的运行。

图6-29 T0在工作方式3时2个8位计数器

2.计数器初值的计算

定时器/计数器在计数器模式下工作时必须给计数器选送计数初值，这个计数初值送到TH（TH0/TH1）和TL（TL0/TL1）中。

定时器/计数器在计数初值基础上以加法计数，并能在计数器从全“1”变为全“0”时自动产生定时溢出中断请求。因此可以把计数器计满为零所需要的计数值设定为C和计数初值设定为TC，由此可得到如下的计算式：

TC=M-C

式中 M——计数器模值，该值和计数器工作方式有关，方式0时M为2¹³；方式1时M为2¹⁶；

方式2和方式3时M为2⁸。

3.定时器初值的计算

在定时器模式下，定时器/计数器由单片机主脉冲经12分频后进行计数，因此定时器定时时间T的计算公式为：

T=（M-TC）T_计数

也可写成：

TC=M-T/T_计数

式中 M——模值，和定时器的工作方式有关；

T_计数——单片机时钟周期T_CLK（Φ_CLK的倒数）的12倍；

TC——定时器的定时初值。

上式中，若设TC=0，则定时器定时时间为最大。由于M的值和定时器工作方式有关，因此不同工作方式下定时器的最大定时时间也不一样。例如：设单片机主脉冲频率Φ_CLK为12MHz，则最大定时时间为：

方式0时，T_max=2¹³×1μs=8.192ms；

方式1时，T_max=2¹⁶×1μs=65.536ms；

方式2和3时，T_max=2⁸×1μs=0.256ms。

例1：P1.7驱动LED亮1s灭1s地闪烁，设时钟频率为6MHz。接线如图6-30所示。

解：长定时方法：增加一个软件计数器或一个硬件计

(www.xing528.com)

例2：门控方式测量正脉冲宽度

图6-30 接线图

解：引脚输入被检测信号，记录在正脉冲的时间内包含机器脉冲个数。图6-31所示是门控位示意图。设脉宽小于65.5ms，等待查询，正脉冲过后，读出TH1、TL1值。

图6-31 门控位示意图

参考程序如下：

例3：定时器控制循环灯

P1口做输出口，接八只发光二极管，使用定时器作为发光二极管的延时，使发光二极管循环点亮。

解：内部计数器用作定时器时，对机器周期计数。每个机器周期的长度是12个振荡器周期。因为实验系统的晶振是12MHz，本程序采用工作方式1，即16位方式定时器，定时器50ms中断一次，所以定时常数的计算方法为：机器周期=12÷12MHz=1μs。

定时常数（初值）=65536-50ms/1μs=15536=3CB0H。

接线图和运行结果如图6-32所示。

图6-32 接线图与运行结果（见彩插）

参考程序：

例4：定时中断控制循环灯

用AT89C51的定时器/计数器T0产生2s的定时，每当2s定时到来时，更换指示灯闪烁，每个指示灯闪烁的频率为0.2s，也就是说，开始VL1指示灯以0.2s的速率闪烁，当2s定时到来之后，VL2开始以0.2s的速率闪烁，如此循环下去。0.2s的闪烁速率也由定时器/计数器T0来完成。

接线图如图6-33所示。

图6-33 接线图

参考程序：