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MCS-51的单片机内有两个16位可编程的定时/计数器，它们具有四种工作方式，其控制字和状态均在相应的特殊功能寄存器中，通过对控制寄存器的编程，就可方便地选择适当的工作方式。下面我们对它们的特性进行阐述。
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 定时/计数器的工作方式
MCS-51单片机内部的定时/计数器的结构如图1所示，定时器T0特性功能寄存器TL0（低8位）和TH0（高8位）构成，定时器T1由特性功能寄存器TL1（低8位）和TH1（高8位）构成。特殊功能寄存器TMOD控制定时寄存器的工作方式，TCON则用于控制定时器T0和T1的启动和停止计数，同时管理定时器T0和T1的溢出标志等。程序开始时需对TL0、TH0、TL1和TH1进行初始化编程，以定义它们的工作方式和控制T0和T1的计数。
TMOD和TCON这两个特殊功能寄存器的格式参见下表：
[1]. 定时/计数器的方式控制字TMOD，字节地址为89H，其格式如表1： |
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| 表1 TMOD寄存器结构 |
| D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
| GATA |
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M1 |
M0 |
GATA |
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M1 |
M0 |
| ←T1方式字段→ |
←T0方式字段→ |
[2]. 定时器控制积存器TCON，字节地址为88H，位地址为88H—8FH，其格式如表2：
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| 表2 TCON结构 |
| D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
| TF1 |
TR1 |
TF0 |
TR0 |
IE1 |
IT1 |
IE0 |
IT0 |
TMOD和TCON各位的意义和用途我们将在下面的章节中予以介绍，需要注意的是，TCON的D0—D3位与中断有关，我们会在中断的内容中加以说明，MCS-51的定时/计数器共有四种工作方式，我们逐个进行讨论。
工作方式0
定时/计数器0的工作方式0电路逻辑结构见图2（定时/计数器1与其完全一致），工作方式0是13位计数结构的工作方式，其计数器由TH的全部8位和TL的低5位构成，TL的高3位没有使用。当=0时，多路开关接通振荡脉冲的12分频输出，13位计数器以次进行计数。这就是定时工作方式。当=1时，多路开关接通计数引脚（To），外部计数脉冲由银南脚To输入。当计数脉冲发生负跳变时，计数器加1，这就是我们常称的计数工作方式。
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不管是哪种工作方式，当TL的低5位溢出时，都会向TH进位，而全部13位计数器溢出时，则会向计数器溢出标志位TF0进位。
我们讨论门控位GATA的功能，GATA位的状态决定定时器运行控制取决于TR0的一个条件还是TR0和INT0引脚这两个条件。当GATA=1时，由于GATA信号封锁了与门，使引脚INT0信号无效。而这时候如果TR0=1，则接通模拟开关，使计数器进行加法计数，即定时/计数工作。而TR0=0，则断开模拟开关，停止计数，定时/计数不能工作。
当GATA=0时，与门的输出端由TR0和INT0电平的状态确定，此时如果TR0=1，INT0=1与门输出为1，允许定时/计数器计数，在这种情况下，运行控制由TR0和INT0两个条件共同控制，TR0是确定定时/计数器的运行控制位，由软件置位或清“0”。
如上所述，TF0是定时/计数器的溢出状态标志，溢出时由硬件置位，TF0溢出中断被CPU响应时，转入中断时硬件清“0”，TF0也可由程序查询和清“0”。
在工作方式下，计数器的计数值范围是：
1—8192（213）
当为定时工作方式时，定时时间的计算公式为：
（213—计数初值）╳晶振周期╳12
或 （213—计数初值）╳机器周期
其时间单位与晶振周期或机器周期相同。
如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：
[213—（213—1）]╳1/6╳10-6╳12=2╳10-6(s)=2(us)
(213—0)╳1/6╳10-6╳12=16384╳10-6(s)=16384(us)。
工作方式1
当M1，M0=01时，定时/计数器处于工作方式1，此时，定时/及数器的等效电路如图3所示，仍以定时器0为例，定时器1与之完全相同。 |
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可以看出，方式0和方式1的区别仅在于计数器的位数不同，方式0为13位，而方式1则为16位，由TH0作为高8位，TL0为低8位，有关控制状态字（GATA、、TF0、TR0）和方式0相同。
在工作方式1下，计数器的计数值范围是：
1—65536（216）
当为定时工作方式1时，定时时间的计算公式为：
（216—计数初值）╳晶振周期╳12
或 （216—计数初值）╳机器周期
其时间单位与晶振周期或机器周期相同。
如果单片机的晶振选为6.000MHz，则最小定时时间为：
[213—（216—1）]╳1/6╳10-6╳12=2╳10-6(s)=2(us)
(216—0)╳1/6╳10-6╳12=131072╳10-6(s)=131072(us)。
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