標準的 51 單片機內部有 T0 和 T1 這兩個定時器，T 就是 Timer 的縮寫，現在很多 51 系列單片機還會增加額外的定時器，在這里我們先講定時器 0 和 1。前邊提到過，對于單片機的每一個功能模塊，都是由它的 SFR，也就是特殊功能寄存器來控制。與定時器有關的特殊功能寄存器，有以下幾個，大家不需要去記憶這些寄存器的名字和作用，你只要大概知道就行，用的時候，隨時可以查手冊，找到每個寄存器的名字和每個寄存器所起到的作用。

清零有兩種方式：

軟件清零，或者進入定時器中斷時硬件清零。6TR1定時器1運行控制位。軟件置位/清零來進行啟動/停止定時器。5TF0定時器0溢出標志。一旦定時器0發生溢出時硬件置1。清零有兩種方式：

軟件清零，或者進入定時器中斷時硬件清零。4TR0定時器0運行控制位。軟件置位/清零來進行啟動/停止定時器。3IE1外部中斷部分，與定時器無關，暫且不看。2IT11IE00IT0

大家注意在表 5-3 中的描述中，只要寫到硬件置 1 或者清 0 的，就是指一旦符合條件，單片機將自動完成的動作，只要寫軟件置 1 或者清 0 的，是指我們必須用程序去完成這個動作，后續遇到此類描述就不再另做說明了。

對于 TCON 這個 SFR，其中有 TF1、TR1、TF0、TR0 這 4 位需要我們理解清楚，它們分別對應于 T1 和 T0，我們以定時器 1 為例講解，那么定時器 0 同理。先看 TR1，當我們程序中寫 TR1 = 1 以后，定時器值就會每經過一個機器周期自動加 1，當我們程序中寫 TR1 = 0以后，定時器就會停止加 1，其值會保持不變化。TF1，這個是一個標志位，他的作用是告訴我們定時器溢出了。比如我們的定時器設置成 16 位的模式，那么每經過一個機器周期，TL1加 1 一次，當 TL1 加到 255 后，再加 1，TL1 變成 0，TH1 會加 1 一次，如此一直加到 TH1和 TL1 都是 255（即 TH1 和 TL1 組成的 16 位整型數為 65535）以后，再加 1 一次，就會溢出了，TH1 和 TL1 同時都變為 0，只要一溢出，TF1 馬上自動變成 1，告訴我們定時器溢出了，僅僅是提供給我們一個信號，讓我們知道定時器溢出了，它不會對定時器是否繼續運行產生任何影響。

本節開頭我們就提到了定時器有多種工作模式，工作模式的選擇就由 TMOD 來控制，TMOD 的位分配和描述見表 5-4 到 5-6 所示，TMOD 的位功能如表 5-5 所示。

TMOD——定時器模式寄存器的位分配（地址 0x89、不可位尋址）位76543210符號GATE

（T1）C/T

（T1）M1

（T1）M0

（T1）GATE

（T0）C/T

（T0）M1

（T0）M0

（T0）復位值00000000

TMOD——定時器模式寄存器的位描述符號描述T1/T0在表5-5中，標T1的表示控制定時器1的位，標T0的表示控制定時器0

的位。GATE該位被置1時為門控位。僅當？INTx？腳為高并且？TRx？控制位被置1時使能

定時器？x？，定時器開始計時，當該位被清0時，只要？TRx？位被置1，定時

器x就使能開始計時，不受到單片機引腳？INTx？外部信號的干擾，常用來測

量外部信號脈沖寬度。這是定時器一個額外功能，本節課暫不介紹。C/T定時器或計數器選擇位。該位被清零時用作定時器功能（內部系統時鐘），

被置1用作計數器功能。

TMOD——定時器模式寄存器 M1/M0 工作模式M1M0工作模式描述000兼容8048單片機的13位定時器，THn的8位和TLn的5位組

成一個13位定時器。011THn和TLn組成一個16位的定時器。1028位自動重裝模式，定時器溢出后THn重裝到TLn中。113禁用定時器1，定時器0變成2個8位定時器。

可能你已經注意到了，表 5-2 的 TCON 最后標注了“可位尋址”，而表 5-4 的 TMOD 標注的是“不可位尋址”。意思就是說：比如 TCON 有一個位叫 TR1，我們可以在程序中直接進行 TR1 = 1 這樣的操作。但對 TMOD 里的位比如（T1）M1 = 1 這樣的操作就是錯誤的。我們要操作就必須一次操作這整個字節，也就是必須一次性對 TMOD 所有位操作，不能對其中某一位單獨進行操作，那么我們能不能只修改其中的一位而不影響其它位的值呢？當然可以，在后續課程中你就會學到方法的，現在就先不關心它了。

表 5-6 列出的就是定時器的 4 中工作模式，其中模式 0 是為了兼容老的 8048 系列單片機而設計的，現在的 51 幾乎不會用到這種模式，而模式 3 根據我的應用經驗，它的功能用模式 2 完全可以取代，所以基本上也是不用的，那么我們就重點來學習模式 1 和模式 2。

模式 1，是 THn 和 TLn 組成了一個 16 位的定時器，計數范圍是 0～65535，溢出后，只要不對 THn 和 TLn 重新賦值，則從 0 開始計數。模式 2，是 8 位自動重裝載模式，只有 TLn做加 1 計數，計數范圍 0～255，THn 的值并不發生變化，而是保持原值，TLn 溢出后，TFn就直接置 1 了，并且 THn 原先的值直接賦給 TLn，然后 TLn 從新賦值的這個數字開始計數。這個功能可以用來產生串口的通信波特率，我們講串口的時候要用到，本章節我們重點來學習模式 1。為了加深大家理解定時器的原理，我們來看一下他的模式 1 的電路示意圖 5-2。

圖 5-2 定時器/計數器模式 1 示意圖

我帶領大家一起來分析一遍這個示意圖，日后如果再遇到類似的圖，大家就可以自己研究了。OSC 框表示時鐘頻率，因為 1 個機器周期等于 12 個時鐘周期，所以那個 d 就等于 12。下邊 GATE 右邊的那個門是一個非門電路，再右側是一個或門，再往右是一個與門電路，大家可以對照一下 5-1 節的內容。

圖上可以看出來，下邊部分電路是控制了上邊部分，那我們先來看下邊是如何控制的，我們以定時器 0 為例。

1） TR0 和下邊或門電路的結果要進行與運算，TR0 如果是 0 的話，與運算完了肯定是 0，所以如果要讓定時器工作，那么 TR0 就必須置 1。

2） 這里的與門結果要想得到 1，那么前面的或門出來的結果必須也得是 1 才行。在 GATE位為 1 的情況下，經過一個非門變成 0，或門電路結果要想是 1 的話，那 INT0 即 P3.2 引腳必須是 1 的情況下，這個時候定時器才會工作，而 INT0 引腳是 0 的情況下，定時器不工作，這就是 GATE 位的作用。

3） 當 GATE 位為 0 的時候，經過一個非門會變成 1，那么不管 INT0 引腳是什么電平，經過或門電路后都肯定是 1，定時器就會工作。

4） 要想讓定時器工作，就是自動加 1，從圖上看有兩種方式，第一種方式是那個開關打到上邊的箭頭，就是 C/T = 0 的時候，一個機器周期 TL 就會加 1 一次，當開關打到下邊的箭頭，即 C/T =1 的時候，T0 引腳即 P3.4 引腳來一個脈沖，TL 就加 1 一次，這也就是計數器功能。