《单片机汇编》期末考试、考研常见考题、习题，题型汇总（二十）、单片机定时器内部结构原理、内部特殊功能寄存器讲解
本文对文章一的补充，详细讲解单片机定时器及有关定时器的考试题。
对于单片机这门课来说，***定时器是必考内容，***往往以一道编程题出现，但也可能伴随一些选择题，填空题及判断题出现。
小知识点补充20：定时/计数方式：
1，软件定时
2，数字电路硬件定时
3，可编程定时/计数器
小知识点补充21：
51单片机有5个中断请求源和两个中断优先级。
5个中断源分别是：
1，外部中断0
2，外部中断1
3，定时器溢出中断0
4，定时器溢出中断1
5，串行口中断
中断系统结构图如下：
（备注：此图摘自百度）
1，TCON（timer control）定时器/计数器控制寄存器 (可位寻址)
IT0(TCON.0): 外部中断0触发方式控制位。
当 IT0 =0 时，为电平触发方式。
当 IT0 =1 时，为边沿触发方式（下降沿有效）
IE0(TCON.1): 外部中断0中断请求标志位。
IT1(TCON.2): 外部中断1触发方式控制位。
IE1(TCON.3): 外部中断1中断请求标志位。
TR0(TCON.4): T0运行控制位，其功能与 TR1 类同。
TF0(TCON.5): T0溢出中断请求标志位，其功能与TF1类同。
TR1(TCON.6): T1运行控制位。TR1置1时，T1 开始工作；TR1 置0时，T1停止工作。
TR1 由软件置1或清0。即：用软件可控制定时/计数器的启动与停止。
TF1(TCON.7): T1溢出中断请求标志位。
备注：T1计数溢出时由硬件自动置TF1为1。CPU 响应中断后TF1由硬件自动清 0。T1 工作时，CPU 可随时查询 TF1 的状态。TF1 也可以用软件置 1 或清 0，同硬件置 1 或清 0 的效果一样。
2，定时器方式控制寄存器（timer mode）(不可位寻址)
GATE:门控位。
GATE ＝0 时，只要用软件使TCON中的TR0或TR1为1，就可以启动定时/计数器工作；
GATA＝1时，要用软件使TR0或TR1为1，同时外部中断引脚INT0（或 INT1）也为
高电平时，才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启动多了一条件。
C/T: 定时/计数模式选择位。
C/T ＝0 为定时模式；
C/T ＝1 为计数模式。
M1 M0:工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式，由M1M0 进行设置。
M1 M0 工作方式 说 明
0 0 方式 0 13位定时/计数器
0 1 方式 1 16位定时/计数器
1 0 方式2 8位自动重装定时/计数器
1 1 方式 3 T0 分成两个独立的8位定时/计数器，此时T1不能工作在方式3
3， TL0 ，地址： 8AH ，定时器 0 低八位
4， TL1 ，地址： 8BH ，定时器 1 低八位
5， TH0 ，地址： 8CH，定时器 0 高八位
6， TH1 ，地址： 8DH ，定时器 1 高八位
7，中断允许控制寄存器IE（interrupt enable）(可位寻址)
EX0(IE.0): 外部中断0允许位（高电平有效）
ET0(IE.1): 定时/计数器T0中断允许位（高电平有效）
EX1(IE.2): 外部中断0允许位（高电平有效）
ET1(IE.3): 定时/计数器T1 中断允许位（高电平有效）
ES(IE.4): 串行口中断允许位（高电平有效）
EA(IE.7): CPU 中断允许（总允许）位（高电平有效）
ET2(IE.5): 定时/计数器T2中断允许位(51单片机没有此定时器)
8，中断优先级控制寄存器（interrupt priority）（可位寻址）
PX0(IP.0): 外部中断0优先级设定位(高电平有效)
PT0(IP.1): 定时/计数器 T0 优先级设定位(高电平有效)
PX1(IP.2): 外部中断0优先级设定位(高电平有效)
PT1(IP.3): 定时/计数器T1优先级设定位(高电平有效)
PS(IP.4): 串行口优先级设定位(高电平有效)
PT2(IP.5): 定时/计数器 T2 优先级设定位(高电平有效)(51单片机没有此定时器)
中断向量表
小知识点补充22：
C语言书写中断函数格式：
void 函数名 (void) interrupt 中断向量号m using 寄存器组号n
{
}
其中：
中断向量号m: 0-4
寄存器组号n: 0-3
小知识点补充23：
单片机C语言中头文件reg51.h或reg52.h内容为：
#ifndef __REG51_H__
#define __REG51_H__
/* BYTE Register */
sfr P0 = 0x80;
sfr P1 = 0x90;
sfr P2 = 0xA0;
sfr P3 = 0xB0;
sfr PSW = 0xD0;
sfr ACC = 0xE0;
sfr B = 0xF0;
sfr SP = 0x81;
sfr DPL = 0x82;
sfr DPH = 0x83;
sfr PCON = 0x87;
sfr TCON = 0x88;
sfr TMOD = 0x89;
sfr TL0 = 0x8A;
sfr TL1 = 0x8B;
sfr TH0 = 0x8C;
sfr TH1 = 0x8D;
sfr IE = 0xA8;
sfr IP = 0xB8;
sfr SCON = 0x98;
sfr SBUF = 0x99;
/* BIT Register */
/* PSW */
sbit CY = 0xD7;
sbit AC = 0xD6;
sbit F0 = 0xD5;
sbit RS1 = 0xD4;
sbit RS0 = 0xD3;
sbit OV = 0xD2;
sbit P = 0xD0
/* TCON */
sbit TF1 = 0x8F;
sbit TR1 = 0x8E;
sbit TF0 = 0x8D;
sbit TR0 = 0x8C;
sbit IE1 = 0x8B;
sbit IT1 = 0x8A;
sbit IE0 = 0x89;
sbit IT0 = 0x88;
/* IE */
sbit EA = 0xAF;
sbit ES = 0xAC;
sbit ET1 = 0xAB;
sbit EX1 = 0xAA;
sbit ET0 = 0xA9;
sbit EX0 = 0xA8;
/* IP */
sbit PS = 0xBC;
sbit PT1 = 0xBB;
sbit PX1 = 0xBA;
sbit PT0 = 0xB9;
sbit PX0 = 0xB8;
/* P3 */
sbit RD = 0xB7;
sbit WR = 0xB6;
sbit T1 = 0xB5;
sbit T0 = 0xB4;
sbit INT1 = 0xB3;
sbit INT0 = 0xB2;
sbit TXD = 0xB1;
sbit RXD = 0xB0;
/* SCON */
sbit SM0 = 0x9F;
sbit SM1 = 0x9E;
sbit SM2 = 0x9D;
sbit REN = 0x9C;
sbit TB8 = 0x9B;
sbit RB8 = 0x9A;
sbit TI = 0x99;
sbit RI = 0x98;
#endif
51单片机定时器内部结构图：
备注：
计数模式：是指对外部事件进行计数，实质是对外部脉冲计数（注：对外部计数脉冲的最高计数频率为机器周期的2分频，同时要求外部脉冲高低电平保持时间均大于一个机器周期）
1，方式0：（M1M0=00）
内部框图如下：
定时器/计数器工作于此方式时，为13为计数器，由TL的低5位和TH的整个8位构成。
内部原理分析：
1，当C/T=0时，电子开关打到上面位置，此时为定时器工作模式，计数脉冲为对时钟的12分频。当GATE=0时，通过反相器输出1，此时不管INT0是什么电位，或非门始终输出1，只要TR0定时开关等于1，则与门输出1，使得控制开关打开，定时开始。当13位计数器中的值计数设置的最大值时，置位TF0，如果定时中断允许位ETX（X=0或1）和总中断允许位EA打开则产生定时溢出中断。（注：此种工作方式下，计数值需要手动更新）
2，当C/T=1时，电子开关打到下面位置，此时为计数器工作模式，工作过程与1相似。
2，方式1：（M1M0=01）
内部框图如下：
内部原理分析：
工作原理和分析方法与方式0类似，只是此种模式是16位计数器。
3，方式2：（M1M0=10）
内部框图如下：
内部原理分析：
分析方法与方式0类似，只是此种模式是8位计数器。此种模式下，计数值自动重载，无需手动更新即：TLx为计数值，THx为重载值。
4，方式3：（M1M0=11）
内部框图如下：
程序源码：
内部原理分析：
分析方法与方式0类似，此种模式下，定时T0分为两个独立的8位计数器：TL0和TH0，TH0此时占用定时器1的中断请求源TF1，此时定时1不能工作在方式3。
备注：一般情况下，定时器1作为串口的波特率发生器，定时器0才工作在方式3.
注：考试常考定时器模式而非计数器模式
题35利用定时器1编程实现循环点亮8位LED，间隔时间为100毫秒（设晶振为6MHz）电路图如下：（低电平点亮LED）。
解析：
计数方式： X=M-要求的计数初值
定时方式： X=M-要求的定时值/机器周期 即：
X=M-fosc*要求定时值/12
注：M为最大计数值
当fosc=6MHz时，机器周期为2uS,
根据上述对工作方式的分析：
方式0： 最长计数2^13*2/1000=16.384 ms
方式1： 最长计数2^16*2/1000=131.072 ms（满足题目要求）
方式2： 最长计数2^8*2/1000= 512 us
程序源码：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 001BH
LJMP T1ADDR
ORG 002CH
START:
MOV SP,#60H
MOV A,#0FEH
MOV P1,A
SETB ET1
SETB EA
MOV TMOD,#10H
MOV TL1,#0AFH
MOV TH1,#3CH
SETB TR1
SJMP $
ORG 0050H
T1ADDR:
MOV TL1,#0AFH
MOV TH1,#3CH
RL A
MOV P1,A
RETI
END
仿真图
仿真视频链接：
《单片机汇编》期末考试、考研常见考题、习题，题型汇总（二十）、单片机定时器内部结构原理、内部特殊功能寄存器讲解
作者：liuxianfei0810
