8051定時器

在Intel 8051中，有兩個16位定時器暫存器。這些暫存器稱為Timer0和Timer1。定時器暫存器可以用兩種模式使用。這兩種模式是定時器模式和計數器模式。這兩種模式之間唯一的區別是遞增定時器暫存器的來源。

定時器模式

在定時器模式下，計數內部機器週期。因此，此暫存器在每個機器週期中遞增。因此，當時鍾頻率為12MHz時，定時器暫存器在每個毫秒遞增。在此模式下，它忽略外部定時器輸入引腳。

計數器模式

在計數器模式下，計數外部事件。在此模式下，對於外部輸入引腳的每次1到0轉換，定時器暫存器都會遞增。這種型別的轉換被視為事件。外部輸入引腳在每個機器週期中取樣一次，並且為了確定1或0轉換，將需要另一個機器週期。因此，在此模式下，至少需要兩個機器週期。當頻率為12MHz時，最大計數頻率將為12MHz/24 = 500KHz。因此，對於事件計數，時間持續時間為2 µs。

定時器或計數器有四種不同的模式。模式0到模式2適用於定時器/計數器。模式3對每個定時器暫存器都有不同的含義。有一個稱為TMOD的暫存器。可以對該暫存器進行程式設計以配置這些定時器或計數器。

序列埠在模式1和3中用於序列通訊。Timer1用於生成波特率。因此，只有Timer0可用於定時器或計數器操作。

TMOD暫存器

TMOD（定時器模式）是SFR。此暫存器的地址為89H。它不是按位定址的。

定時器	Timer1模式				Timer0模式
位細節	門控 (G)	C/T	M1	M0	門控 (G)	C/T	M1	M0

現在，讓我們看看控制定時器執行的電路。

在下表中，我們將看到位細節及其對於高值或低值的不同的操作。

位細節	高值(1)	低值(0)
C/T	配置為計數器操作	配置為定時器操作
門控 (G)	當TCON暫存器的TRX位為高時，Timer0或Timer1處於執行模式。	當TCON暫存器的TRX位為高且INT0或INT1為高時，Timer0或Timer1處於執行模式。

位細節	00	01	10	11
M1 M0	這是模式0。（8位定時器/計數器，帶5位預分頻器）	這是模式1。（16位定時器/計數器）	這是模式3（8位自動過載定時器/計數器）	這是模式3（功能取決於Timer0或Timer1）

當定時器或計數器處於模式0到2時，門控位將為高。

示例

要將Timer0配置為16位事件計數器並將Timer1配置為8位自動過載計數器，我們可以使用位模式0 0 1 0 0 1 0 1。它相當於25H。如果要使用此位模式程式設計TMOD暫存器，可以使用此指令

MOVTMOD, #25H

執行上述指令後，定時器/計數器將由軟體控制。要將系統配置為硬體控制模式，則門控位將為1。因此，位模式將為1 0 1 0 1 1 0 1 = ADH

我們可以使用此指令

MOVTMOD, #0ADH

定時器/計數器的模式0

模式0操作是帶5位預分頻器的8位定時器或計數器。因此，它是13位定時器/計數器。它使用TL0或TL1的5位和TH0或TH1的所有8位。

在此示例中，選擇了Timer1，在這種情況下，對於計數器操作的每32（25）個事件或定時器操作的每32個機器週期，TH1暫存器將遞增1。當TH1從FFH溢位到00H時，TCON暫存器的TF1將變為高，並且它將停止定時器/計數器。例如，我們可以說，如果TH1保持F0H，並且它處於定時器模式，則在10H * 32 = 512個機器週期後，TF1將變為高。

MOVTMOD, #00H
MOVTH1, #0F0H
MOVIE, #88H
SETB TR1

在上面的程式中，Timer1被配置為定時器模式0。在這種情況下，Gate = 0。然後將TH1載入為F0H，然後啟用Timer1中斷。最後設定TCON暫存器的TR1，並啟動定時器。

定時器/計數器的模式1

模式1操作是16位定時器或計數器。在下圖中，我們對Timer0使用模式1。

在這種情況下，對於計數器操作的每個事件或定時器操作的機器週期，TH0-TL0暫存器對將遞增1。當暫存器對從FFFFH溢位到0000H時，TCON暫存器的TF0將變為高，並且它將停止定時器/計數器。例如，我們可以說，如果TH0-TL0暫存器對保持FFFF0H，並且它處於定時器模式，則在10H = 16個機器週期後，TF0將變為高。當時鍾頻率為12MHz時，以下指令在Timer0開始執行後16 µs產生中斷。

MOVTMOD, #01H
MOVTL0, #0F0H
MOVTH0, #0FFH
MOVIE, #82H
SETB TR0

在上面的程式中，Timer0被配置為定時器模式1。在這種情況下，Gate = 0。然後將TL0載入為F0H，並將TH0載入為FFH，然後啟用Timer0中斷。最後設定TCON暫存器的TR0，並啟動定時器。

定時器/計數器的模式2

模式2操作是8位自動過載定時器或計數器。在下圖中，我們對Timer1使用模式2。

在這種情況下，對於計數器操作的每個事件或定時器操作的機器週期，TL1暫存器將遞增1。當暫存器對從FFH溢位到00H時，TCON暫存器的TF1將變為高，並且TL1也將重新載入TH1的內容並再次開始操作。

例如，我們可以說，如果TH1和TL1暫存器都保持F0H並且它處於定時器模式，則在10H = 16個機器週期後，TF1將變為高。當時鍾頻率為12MHz時，這發生在16 µs之後，然後以下指令在Timer1開始執行後每16 µs產生一次中斷。

MOVTMOD, #20H
MOVTL1, #0F0H
MOVTH1, #0F0H
MOVIE, #88H
SETBTR1

在上面的程式中，Timer1被配置為定時器模式2。在這種情況下，Gate = 0。然後將TL1和TH1載入為F0H。然後啟用Timer1中斷。最後設定TCON暫存器的TR1，並啟動定時器。

當序列埠以模式1或3工作時，模式2下的Timer1生成所需的波特率。

定時器/計數器的模式3

模式3對於Timer0和Timer1是不同的。當Timer0以模式3工作時，TL0將用作8位定時器/計數器。它將由標準Timer0控制位T0和INT0輸入控制。TH0用作8位定時器，但不作為計數器。這由Timer1控制位TR1控制。當TH0從FFH溢位到00H時，TF1設定為1。在下圖中，我們可以看到模式3下的Timer0。