1.2定时器/计数器
1.2.1定时器/计数器简介
定时器/计数器（Timer/Counter，以下简称T/C）是单片机中最基本的接口之一，它的用途非常广泛，常用于计数、延时、测量周期、频率、脉宽、提供定时脉冲信号等。在实际应用中，对于转速、位移、速度、流量等物理量的测量，通常也是由传感器转换成脉冲电信号，使用T/C来测量其周期或频率，再经过计算处理获得。
8051系列单片机至少有两个16位内部定时器/计数器（T/C，Timer/Counter），提供了3个定时器，其中两个基本定时器/计数器分别是定时器/计数器0（T/C0）和定时器/计数器1（T/C1），另外一个是定时器/计数器2（T/C2）。它们既可以编程为定时器使用，也可以编程为计数器使用。若是计数内部晶振驱动时钟，则它是定时器；若是计数输入引脚的脉冲信号，则它是计数器。 1.2.2定时器/计数器寄存器 1) 定时器的定义与配置 ? 计数寄存器TH和TL
T/C是16位的，计数寄存器由TH高8位和TL低8位构成。在特殊功能寄存器（SFR）中，对应T/C0为TH0和TL0；对应T/C1为TH1和TL1。定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。
? 定时器/计数器控制寄存器TCON
表1-1 TCON控制位 D7 TF1 D6 TR1 D5 TF0 D4 TR0 D3 IE1 D2 IT1 D1 IE0 D0 IT0 TR0、TR1：T/C0、T/C1启动控制位 TR0、TR1=1：启动计数 TR0、TR1=0：停止计数 ? T/C的方式控制寄存器TMOD
表1-2 TMOD控制位
D7 GATE D6 C/T T/C1 C/T:计数器或定时器选择位 C/T=1：设置为计数器 C/T=0：设置为定时器 GATE：门控信号
GATE=1：T/C的启动受到双重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1同时为高 `
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D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T T/C0 D1 M1 D0 M0
GATE=0：T/C的启动仅受TR0或者TR1控制 M1 和 M0：工作方式选择位
表1-3 工作方式选择位 M1 0 0 1 1 M0 0 1 0 1 功能 13 位定时器/计数器，TL 存低 5 位，TH 存高 8 位 16 位定时器/计数器 常数自动装入的 8 位定时器/计数器 仅适用于 T/C0，两个 8 位定时器/计数器 2) 定时器/计数器的初始化
在使用8051系列单片机的T/C前，首先要对TMOD和TCON寄存器进行初始化，同时还必须计算定时的时间（重点）。
（1） 确定T/C的工作方式：配置TMOD寄存器。 （2） 计算T/C的计数初值，并赋值给TH和TL。
（3） 若T/C以中断方式工作时，必须配置IE寄存器内ET0与ET1的值。 （4） 启动T/C。 1.2.3定时器/计数器工作方式
定时器/计数器0和定时器/计数器1都可以在方式0、方式1、方式2工作，而方式3只有前者才能工作。 1) 方式 0
当TMOD中M1、M0都为0时，T/C工作在方式0。
方式0为13位的T/C，由TH提供高8位，TL提供低5位，注意TL的高3位是无效的，计数溢出值为2的13次方=8192，启动该计数器需要设置好计数初值。
当C/T该位为0时，T/C为定时器，振荡源12分频的信号作为计数脉冲；当C/T该位为1时，T/C为计数器，对外部脉冲输入端的T0或T1引脚进行脉冲计数。
计数脉冲能否加到计数器上，受启动信号的控制。当GATE=0时，只要TR=1，则T/C启动；当GATE=1时，启动信号受到TR与INT的双重控制。
T/C启动后立即加1计数，当13位计数满时，TH向高位进位。此进位将中断溢出标志TF置位即TF=1，产生中断请求，表示定时时间或计数次数到达。若T/C开中断（ET=1）且CPU开中断（EA=1），则当CPU自动转向中断服务函数时，TF自动清零，不需要人工软件清零。 2) 方式 1
当TMOD中M1、M0为0、1时，T/C工作在方式1。
方式1与方式0基本相同，唯一不同的是方式0是13位计数方式，方式1是16位计数方式，TH和TL都同时提供8位（方式0时TL只提供低5位，高3位无效），计数溢出值为2的16次方=65536。 `
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3) 方式 2
当TMOD中M1、M0为1、0时，T/C工作在方式2。
方式2是8位的可自动重装载的T/C，满计数值为2的8次方=256。在方式0和方式1中，当计数满后，若要进行下一次定时/计数，必须通过软件向TH和TL重新装载预置计数值。方式2中TH和TL被当作两个8位计数器。技术过程中，TH寄存8位初值并保持不变，由TL进行8位计数。计数溢出时，除产生溢出中断请求外，还自动将TH中初值重装到TL，即重装载。除此之外，方式2也同方式0。 4) 方式 3
方式3只适合于T/C0。当T/C0工作在方式3时，TH0和TL0成为两个独立的计数器。这时，TL0可作定时器/计数器，占用T/C0在TCON和TMOD寄存器中的控制位和标志位；而TH0只能作定时器使用，占用T/C1的资源TR1和TF1。在这种情况下，T/C1仍可用于方式0/1/2，但不能够使用中断方式。
只有将T/C1用作串行口的波特率方式器时，T/C0才工作在方式3，以便增加一个定时器。
1.3单片机中断
1.3.1中断源
8051系列单片机支持的5个中断源分别为外部中断0、定时器/计数器0中断、外部中断1、定时器/计数器1中断和串口中断，8052单片机，比8051系列单片机增加了定时器/计数器2中断，基于标准Intel 8052的STC89C52RC单片机同样支持定时器/计数器2中断，更增加了外部中断2和外部中断3的支持，如下表6-5-1，虽然STC89C52RC单片机增加了2个外部中断源，但是对于PDIP-40封装STC89C52RC单片机没有引出引脚，如果条件允许的话当然最好使用PLCC-44、LQFP-44、PQFP-44封装的多出了P4口，其中两个引脚含有第二功能即提供外部中断2、外部中断3的支持。
表1-4 中断源与中断号
中断源 外部中断 0 定时器/计数器 0 中断 外部中断 1 定时器/计数器 1 中断 串口中断 定时器/计数器 2 中断（仅 8052） 外部中断 2（STC89C52RC 单片机） 外部中断 3（STC89C52RC 单片机） `
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中断号 0 1 2 3 4 5 6 7
平时写中断服务函数的中断源与中断号一定要一一对应起来，否则不能正确地进入中断服务函数，例如：
void Timer0IRQ(void) interrupt 1
在8051系列单片机的中断系统有多个中断请求触发器，并实现显示当前中断请求，显示的方式是用标志位来显示，并锁存在特殊功能寄存器TCON和SCON。当某一个中断被触发时，同时为了了解哪一个中断源产生了中断请求，我们可以通过查询特殊功能寄存器TCON和SCON的相应的位锁存。 1) 定时器控制寄存器 TCON D7 TF1 D6 TR1 D5 TF0 D4 TR0 D3 IE1 D2 IT1 D1 IE0 D0 IT0 从定时器控制寄存器可以知道，关于外部中断相关的内容也放到定时器控制寄存器当中，有点像“大杂烩”，不过从资源控制的角度来讲，这是没有办法的事情。TCON的D7~D4位是与定时器/计数器相关联的，总共占用率了4个bit（位），那么剩余4个bit（位）不加以利用就会做成浪费，那么用来摆放外部中断相关的内容也是合情合理的。
? TF0、TF1：定时器/计数器0、1溢出中断标志位。当定时器/计数器0、1计数
溢出时，有硬件置位，即TF0/TF1=1；当CPU相应中断时，由硬件清除，即TF0/TF1=0；。
? IE0、IE1：外部中断0、1请求标志位。
当外部中断0、1依据触发方式满足条件产生中断请求时，由硬件置位，即IE0/IE1=1；当CPU响应中断时，由硬件清除IE0/IE1=0； ? IT0/IT1:外部中断触发方式选择位，由软件设置。
IT0/IT1=1：下降沿的触发方式； IT0/IT1=0：低电平的触发方式； 2) 串行口控制寄存器 SCON
表1-5 SCON控制位
D7 SM0 D6 SM1 D5 SM2 D4 REN D3 TB8 D2 RB8 D1 TI D0 RI ? RI：串行口接收中断请求标志位
当串行口接收完一个字节的数据后请求中断，由硬件置位，即 RI=1 注意：RI 必须软件清除，即 RI=0 ? TI：串行口发送中断请求标志位
当串行口发送完一个字节的数据后请求中断，由硬件置位，即 TI=1。 注意：TI 必须软件清除，即 TI=0。 `
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1.3.2中断控制
中断的控制主要实现中断的开关管理和中断优先级的管理。这个管理主要通过对特殊功能寄存器IE和IP的编程实现。 1) 中断允许控制寄存器（ IE）
表1-6 IE控制位
D7 EA D6 -- D5 ET2 D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0 ? CPU 开/关全局中断控制位
EA=1：CPU 开全局中断 EA=0：CPU 关全局中断
? ET0、ET1、ET2：定时器/计数器中断允许位
ET0/ET1/ET2=1：T/C0、1、2 中断允许 ET0/ET1/ET2=0：T/C0、1、2 中断禁止 ? ES：串行口中断允许位
ES=1：串行口中断允许 ES=0：串行口中断禁止
? EX0、EX1：外部中断 0、1 的中断允许位
EX0、EX1=1：外部中断 0、1 中断允许 EX0、EX1=0：外部中断 0、1 中断禁止 1.3.3中断服务函数
中断服务函数：当有中断请求时，程序运行转移到标记有“interrupt”关键字的函数内进行相关中断的处理。
Keil开发环境中，中断请求的处理过程是以函数的方式来实现的，即中断服务函数，它的格式如下：
void 函数名(void) interrupt 中断号 using 工作组 {
中断服务函数内容； } 例如：
void Timer0IRQ(void) interrupt 1 using 0//中断服务函数 {
TH0=(65536-50000)/256; //计数寄存器高
TL0=(65536-50000)%6; P2=1< ` 8 位重新载入 //计数寄存器低 8 位重新载入 //进入位移操作,熄灭相对应位的 LED 7