定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷源的多少直接決定單片機(jī)的性能。MCS－51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)可編程的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)中斷源，具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力和對(duì)外部應(yīng)急事件的處理能力。要充分發(fā)揮單片機(jī)的功能，必須充分利用定時(shí)和中斷。
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
一、定時(shí)和延時(shí)的區(qū)別
在單片機(jī)程序清單中，經(jīng)?？吹窖訒r(shí)子程序和定時(shí)（中斷）子程序。它們都能使單片機(jī)間隔一段時(shí)間后再做另一件事。例如，控制兩組燈的交替閃亮。以1999年第38期九版圖13為例，下面分別是用延時(shí)和定時(shí)方法的源程序。
程序1：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 50H
MAIN：MOV P1，＃0AAH；第一組燈亮
ACALL DELAY ；調(diào)延時(shí)子程序
MOV P1，＃55H ；第二組燈亮
ACALL DELAY ；調(diào)延時(shí)子程序
AJMP MAIN ；循環(huán)
DELAY：MOV R0，＃08H ；延時(shí)子程序，當(dāng)fc=6MHz時(shí)，約延時(shí)1秒
L1：MOV R1，＃0FFH ；
L2：MOV R2，＃0FFH；
L3：DJNZ R2，L3
DJNZ R1，L2
DJNZ R0，L1
RET
END
程序2：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0 WT0；轉(zhuǎn)T0中斷服務(wù)子程序
ORG 50H
MAIN：MOV 21 TL0，＃6；裝入定時(shí)初值
MOV TH0，＃6；裝入重置定時(shí)初值
MOV TMOD，＃02H；設(shè)T0為工作方式2
SETB EA；允許CPU中斷
SETB ETO；允許TO中斷
SETB TRO；允許TO計(jì)數(shù)
MOV P1，＃55H；
CLR 00H
M：P1，＃55H；CPU去執(zhí)行其他任務(wù)
JNB 0 P1；定時(shí)到1秒，燈的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)
CLR 0 M；循環(huán)
WTO：PUSH ACC；定時(shí)中斷服務(wù)子程序
PUSH PSW；
INC 21H
MOV A，21H
CJNE A，＃200，TORETI
MOV 21 22 A，22H
CJNE A，＃10，TORETI
MOV 22 0 PSW
POP ACC
RETI
END
程序1中，點(diǎn)亮一組燈后，調(diào)用延時(shí)子程序，延時(shí)子程序結(jié)束后再點(diǎn)亮另一組燈，循環(huán)進(jìn)行，單片機(jī)除能交替點(diǎn)亮兩組燈以外，全部時(shí)間都在運(yùn)行延時(shí)子程序，別的什么事件都不能做了。程序2中，單片機(jī)絕大部分時(shí)間都在做其它事，只在定時(shí)到1秒鐘時(shí)改變燈的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮了單片機(jī)的功能。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，“延時(shí)”只適用于特定的場(chǎng)合，而“定時(shí)”是靈活多變的。
二、定時(shí)器的結(jié)構(gòu)
初學(xué)者不必去深入研究單片機(jī)的內(nèi)部硬件電路，只要掌握單片機(jī)的使用方法，通過(guò)實(shí)際編程，充分發(fā)揮單片機(jī)的特定功能即可。與定時(shí)器有關(guān)的特殊功能寄存器之間的信號(hào)關(guān)系示于圖1。圖中，TLO、THO、TL1、TH1以及TMOD和TCON都是單片機(jī)的特殊功能寄存器。TLO和THO組成16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器（T0），TL1和TH1組成16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器（T1），TMOD是T0和T1的工作方式控制寄存器，TCON是T0和T1的運(yùn)行狀態(tài)控制寄存器，這些寄存器在程序2中已多次出現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)需要對(duì)這些寄存器進(jìn)行初始化，即設(shè)置T0和T1的工作方式并對(duì)T0和T1定時(shí)器裝入初始值以得到精確的定時(shí)時(shí)間。T0和T1的工作方式及運(yùn)行狀態(tài)是由TMOD和TCON兩個(gè)特殊功能寄存器控制的，而TMOD和TCON是由用戶(hù)所編的程序控制的。因此，學(xué)好用好定時(shí)/計(jì)數(shù)器必須掌握這些寄存器的功能及使用方法。
三、TMOD
TMOD是定時(shí)器的工作方式控制寄存器，其格式見(jiàn)表1。
表1 定時(shí)器工作方式寄存器格式
TMOD是8位的控制寄存器，低4位控制T0的工作方式，高4位控制T1的工作方式，其中：
M1、M0是工作方式選擇位。決定定時(shí)器的4種工作方式。
方式0：（M1=0、M0=0）：13位定時(shí)/計(jì)數(shù)器
方式1：（M1=0、M0=1）：16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器
方式2：（M1=1、M0=0）：8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（定時(shí)常數(shù)自動(dòng)裝入）
方式3：（M1=1、M0=1）：把T0分為兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器
C/T：定時(shí)/計(jì)數(shù)方式選擇位
C/T=0時(shí)為定時(shí)工作方式，在此方式下，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)內(nèi)部，計(jì)數(shù)脈沖頻率為一個(gè)機(jī)器周期，機(jī)器周期的時(shí)間是固定的，所以就可根據(jù)計(jì)數(shù)值算出計(jì)數(shù)時(shí)間。如程序2中，TL0初值為6，256－6=250，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)250個(gè)脈沖后，計(jì)數(shù)器溢出。當(dāng)fc=6MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為2μs，因此T0溢出時(shí)，時(shí)間為500μs，T0定時(shí)時(shí)間為500μs。
C/T=1時(shí)為計(jì)數(shù)工作方式，在這種方式下，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部引腳（T0對(duì)應(yīng)P3??4腳，T1對(duì)應(yīng)P3??5腳）。當(dāng)T0腳（或T1腳）發(fā)生從高電平到低電平的跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。
GATE：計(jì)數(shù)器工作方式控制位，當(dāng)定時(shí) / 計(jì)數(shù)器工作在計(jì)數(shù)方式時(shí)，由GATE設(shè)定計(jì)數(shù)器是否受外部控制。當(dāng)GATE=0時(shí)，不受外部控制。當(dāng)GATE=1時(shí)，計(jì)數(shù)器T0和T1分別受P3??2和P3??3腳上電平控制。當(dāng)P3??2（或P3??3）腳為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器T0(或T1)開(kāi)始計(jì)數(shù)，P3??2(或P3??3)腳為高電平時(shí)，T0(或T1)停止計(jì)數(shù)。
