本文主要學(xué)習(xí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)。對(duì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)首先要明確定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的功能，可參考第一節(jié)的內(nèi)容來(lái)理解。目前常用的單片機(jī)中往往都配備了定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。在at89s52芯片內(nèi)包含有三個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：t0、t1和t2，其核心是加1計(jì)數(shù)器。我們主要要求掌握t0和t1的結(jié)構(gòu)和功能。學(xué)習(xí)中要注意從電路結(jié)構(gòu)上來(lái)理解功能的實(shí)現(xiàn)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式寄存器tmod和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器tcon是用以設(shè)定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式、定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，控制啟動(dòng)或停止以及產(chǎn)生溢出中斷的重要模塊，應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)寄存器中的逐位的定義和功能進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握。
一、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的功能
at89s52單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基本部件是兩個(gè)8位的計(jì)數(shù)器（t1計(jì)數(shù)器分為高8位th1和低8位tl1，t0計(jì)數(shù)器的高8位是th0，低8位是tl0）。如圖1所示。
圖1 t0和t1的基本構(gòu)成
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的核心是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器，在作定時(shí)器使用時(shí)，它對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1，直到計(jì)數(shù)器計(jì)滿溢出。
當(dāng)它用作對(duì)外部事件計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器接相應(yīng)的外部輸入引腳t0（p3.4）或t1(p3.5)并在每個(gè)機(jī)器周期的s5p2時(shí)采樣，當(dāng)采樣到1—0的負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器加1。
二、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)
at89s52單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。定時(shí)器t0由特殊功能寄存器tl0（低8位）和th0（高8位）構(gòu)成，定時(shí)器t1由特殊功能寄存器tl1（低8位）和th1（高8位）構(gòu)成。每個(gè)寄存器均可單獨(dú)訪問(wèn)。
圖2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
三、tmod和tcon
at89s52的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是一種可編程部件，在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作之前，cpu必須將一些命令（控制字）寫入定時(shí)/計(jì)數(shù)器。
例如：選擇哪一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在何種工作方式下工作？
是用作定時(shí)器計(jì)時(shí)功能還是用作計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能？
是否啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行？
……
這些設(shè)置的功能是通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器tmod和tcon的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在初始化過(guò)程中，要將工作方式控制字寫入方式寄存器（初始化工作的一部分），工作狀態(tài)字寫入控制寄存器，cpu就會(huì)按設(shè)定的工作方式獨(dú)立運(yùn)行。
1．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式寄存器tmod
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器tmod在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為89h。tmod不能進(jìn)行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時(shí)器工作方式，低半字節(jié)定義為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0，高半字節(jié)定義為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1。復(fù)位時(shí)，tmod所有位均為0。tmod的格式
如下表所示。
d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
d0
gate
c/
m1
m0
gate
c/
m1
m0
t1方式控制字
t0方式控制字
m1、m0：工作方式選擇位。用來(lái)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作方式。
c/：功能選擇位：c/位為定時(shí)器方式或計(jì)數(shù)器方式選擇位。c/=1時(shí)，為計(jì)數(shù)器方式；c/=0時(shí)，為定時(shí)器方式。
gate：門控制位，確定定時(shí)器的開(kāi)啟與關(guān)閉。當(dāng)gate=0時(shí)，只要定時(shí)器控制寄存器tcon中的tr0（或tr1）被置1時(shí)，t0（或t1）被允許開(kāi)始計(jì)數(shù)（tcon各位含義見(jiàn)后面敘述）。
當(dāng)gate=1時(shí)，外部中斷引腳或的輸入電平控制t0或t1的開(kāi)啟與關(guān)閉。
2．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器tcon
tcon是t0和t1的控制寄存器，它同時(shí)也用來(lái)鎖存t0、t1的溢出中斷請(qǐng)求源和外部中斷請(qǐng)求源。tcon寄存器復(fù)位時(shí)為00h，可以進(jìn)行位尋址。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器tcon字節(jié)地址為88h。tcon寄存器各位定義如下表
d7
d6
d5
d4
d3
d2
d1
d0
tf1
tr1
tf0
tr0
ie1
it1
ie0
it0
用于外部中斷
tcon中各標(biāo)志位的功能是：
tf1（d7）：定時(shí)器1溢出標(biāo)志位。當(dāng)t1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使tf1置1，申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清0，在查詢方式下用軟件清0。
tr1（d6）：定時(shí)器1運(yùn)行控制位。tr1置1，啟動(dòng)定時(shí)器1；tr1置0則停止工作。tr1由軟件置1或清零
tf0（d5）：定時(shí)器0溢出標(biāo)志。其功能及操作情況同tf1。
tr0（d4）：定時(shí)器0運(yùn)行控制位。其功能及操作情況同tr1。
ie1（d3）：外部中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志。it1=1時(shí)，外部中斷1引腳上的電平由1變0時(shí)，ie1由硬件置位，外部中斷1請(qǐng)求中斷。當(dāng)cpu響應(yīng)中斷并轉(zhuǎn)向該中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)，由內(nèi)部硬件自動(dòng)清0。
it1（d2）：外部中斷1()電平觸發(fā)方式或者脈沖觸發(fā)方式控制位。it1=1時(shí)，外部中斷1為負(fù)邊沿觸發(fā)方式，引腳上的電平從高到低負(fù)跳變有效。it1=0時(shí)，外部中斷1為電平觸發(fā)方式。上輸入低電平有效。
ie0（d1）：外部中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志。如果it0置1，則當(dāng)上的電平由1變0時(shí)，ie0由硬件置位。在cpu把控制轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件使ie0復(fù)位。
it0（d0）：外部中斷源0觸發(fā)方式控制位，其含義同it1。
3．tmod和tcon的控制功能可以通過(guò)一個(gè)具體的電路結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)理解
圖3tmod和tcon控制功能的實(shí)現(xiàn)
在圖3中，清楚的表示了tmod和tcon中的控制位對(duì)工作方式、定時(shí)/計(jì)數(shù)模式、啟動(dòng)、溢出中斷的控制的實(shí)現(xiàn)。