5.2单片机的定时/计数器结构51单片机内部含有两个定时器/计数器，分别是T0和T1，在增强型51系列单片机中，如STC89C51RC，内部出了含有T0和T1外，还有T2定时器/计数器。定时器/计数器主要由于精确的定时，也可用于对外部脉冲进行计数以及为作为串行通信(tōngxìn)的波特发生器。定时/计数器不同的功能是通过对相关特殊功能寄存器的设置和程序设计来实现的。一、定时器/计数器组成51单片机的两个定时器/计数器部件主要由T0，T1，工作(gōngzuò)方式控制寄存器TMOD，定时器/计数器的控制寄存器TCON组成。（1）T0与T1T0由两个8位寄存器TH0、TL0组成，其中TH0是T0的高8位，TL0是T0的低8位。T1的结构与T0一样，只是组成它的两个8位寄存器分别为TH1、TL1。T0与T1都是二进制加1计数器，即每一个脉冲(màichōng)来到时都能使计数器的当前值加1，可以实现最大16位二进制加计数。脉冲(màichōng)来源有两种，一个是利用外部在单片机P3.4、P3.5端口输入脉冲(màichōng)信号，另一个是单片机晶体振荡频率的12分频产生的。（2）TMODTMOD为定时器/计数器的工作方式控制寄存器，共8位，分为(fēnwéi)高4位和低4位两组，其中高4位控制T1，低4位控制T0，分别用于设定T1和T0的工作方式。TMOD不支持位操作，其格式为GATE，门控位，控制定时器启动操作方式，即定时器的启动是否受外部脉冲控制。当GATE＝1时，计数器的启停受TRx（x为0或1，下同）和外部引脚外部中断的双重控制，只有两者都是1时，定时器才能开始(kāishǐ)工作。控制T0运行，控制T1运行。当GATE＝0时，计数器的启停只受TRx控制，不受外部中断输入信号的控制C/，定时器/计数器的工作模式选择位。C/＝1时，为计数器模式；C/＝0时，为定时器模式。M1、M0，定时器/计数器T0和T1的工作方式(fāngshì)控制位，M1、M0控制定时器/计数器的工作方式(fāngshì)见表5-1所示。（3）TCONTCON是定时器/计数器控制寄存器，也是8位寄存器，其中高四位用于定时器/计数器；低四位用于单片机的外部中断，低四位会在外部中断相关(xiāngguān)内容中介绍。TCON支持位操作，其格式为TR1，定时器T1的启停控制位。TR1由指令置位和复位，以启动或停止定时器/计数器开始定时或计数。除此以外，定时器的启动与TMOD中的门控位GATE也有关系(guānxì)。当门控位GATE＝0时，TR1＝1即启动计数；当GATE＝1时，TR1＝1且外部中断引脚＝1时才能启动定时器开始计数。TF1，定时器T1的溢出中断标志位。在T1计数溢出时，由硬件自动将TF1置1，向CPU请求中断。CPU响应时，由硬件自动将TF1清零。TF1的结果可用来程序查询，但在查询方式中，由于T1不产生中断，TF1置1后需要在程序中用指令(zhǐlìng)将其清零。TR0，T0的计数启停控制位，功能同TR1。当GATE＝1时，T0受TR0和外部中断引脚的双重控制。TF0，T0的溢出中断标志位，功能同TF1。51单片机的定时器/计数器T0、T1具有4种工作方式，分别(fēnbié)由多功能寄存器TMOD和TCON控制，下面分别(fēnbié)介绍4种工作方式的工作原理。一、方式0当M1，M0为00时，定时器工作T0、T1设置为方式0。方式0为13位的定时/计数器，由TLx的低5位和Thx的高8位构成。在计数的过程中，TLx的低五位溢出(yìchū)时向THx进位，THx溢出(yìchū)时置位对应的中断标志位TFx，并向CPU申请中断，T0、T1工作在方式0情况一样，下面以T0为例说明工作方式0的具体控制。T0工作于方式0时的逻辑框图如图4-1所示。图5-1定时器在方式(fāngshì)0时的逻辑结构当C/＝0时，电子开关接到上面，Tx的输入脉冲信号由振晶体荡器的12分频而得到(dédào)，即每一个机器周期使T0的数值加1，这时T0用作定时器用。当C/＝1时，电子开关接到下面，计数脉冲是来自T0的外部脉冲输入端单片机P3.4的输入信号，P3.4脚上每出现一个脉冲，都使T0的数值加1，这时T0用作计数器用。当GATE＝0时，A点为“1”，B点电位就取决于TR0状态。TR0为“1”时，B点为高电平，电子(diànzǐ)开关闭合，计数脉冲就能输入到T0，允许计数。TR0为“0”时，B点为低电平，电子(diànzǐ)开关断开，禁止T0计数。即GATE＝0时，T0或T1的启动与停止仅受TR0或TR1控制。当GAT