51单片机定时器TMOD与TCON、SCON

51单片机中断级别

中断源默认中断级别   序号（C语言用）
INT0---外部中断0 最高 0
T0 ---定时器/计数器0中断   第2 1
INT1---外部中断1 第3 2
T1 ----定时器/计数器1中断   第4 3
TX/RX---串行口中断第5 4
T2 ---定时器/计数器2中断最低 5
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定时器/计数器模式控制寄存器TMOD是一个逐位定义的8位寄存器，但只能使用字节寻址，其字节地址为89H。

D0~D3为T0定时/计数器的设置，D4~D7为T1定时/计数器的设置。

GATE ：为门控位，GATE=0时，只要在编写程序时，使TCON中的TRO或TR1为1，就可以启动定时器/计数器工作。

GATE=1时，不仅要在编写程序时，使TCON中的TRO或TR1为1，且需要外部引脚也为高电平，才能工作。

C/T ：定时/计数模式切换，C/T=0时为定时模式，C/T=1时为计数模式。

M1，M0：用来选择定时计/计数器的工作方式，一般使用都是采用16位的计时计数器。

TCON 定时器控制寄存器

定时器控制寄存器，作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。

TF1 ：TF1=1表示T1有中断产生。（Timer Flag，定时器标志位）

TR1 ：TR1=1表示T1开始运行。（单片机中T0引脚，需要高低电平的驱动）

TF0 ：TF0=1表示T0有中断产生。

TR0 ：TR0=1表示T0开始运行。（单片机中T1引脚，需要高低电平的驱动）

IE1 ：IE1=1表示INT1有中断产生。

IT1 ：IT1=1表示INT1为下降沿触发，IT1=0表示INT1为低电平触发。

IE0 ：IE0=1表示INT0有中断产生。

IT0 ：IT0=1表示INT0为下降沿（负跳变）触发，IT0=0表示INT0为低电平触发。

外部中断：

IE0/IE1：外部中断请求标志位

当INT0(INT1)引脚出现有效的请求信号，此位由单片机自动置1，

CPU开始响应，处理中断，而当入中断程序后由单片机自动置0.

IT0/IT1:外部中断触发方式控制位 //选择有效信号

IT0/IT1=1:脉冲触发方式,下降沿有效。

IT0/IT1=0:电平触发方式,低电平有效。
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中断允许寄存器 IE （A8H）

EA ：整体中断允许位；EA=1允许中断。

ET2 ：T2中断允许位；ET2=1允许中断（S52才有）。

ES ：串行中断允许位；ES=1允许中断。

ET1 ：T1中断允许位；ET1=1允许中断。

EX1 ：INT1中断允许位；EX1=1允许中断。

ET0 ：T0中断允许位；ET0=1允许中断。

EX0 ：INT0中断允许位；EX0=1允许中断。

在程序中，通过设订两个8位寄存器中TH与TL的值，来决定定时值和计数值。TH与TL的计算过程如下：

假设定时器的时间常数为X,定时器的位数为N
定时时间T=(2的N次方-X)12/单片机晶振频率（例如11.0592MHZ的振荡器频率F=1/11.0592）
N为定时器的工作方式(关于定时/计数器的4中工作方式，以下会有具体介绍)：

方式0时，N=13（此为TH为8位，TL为5位）
方式1时，N=16（此为TH为8位，TL为8位）
方式2时，N=8（此为TH为8位，TL为0位）方式3时，N=8（此为TH为8位，TL为8位，只适用于T0，且T0被分成两个独立的8位计数器TH与TL）

根据定时时间和工作方式，通过公式：定时时间T=(2的N次方-X)12/单片机晶振频率，计算出时间常数X
把X转换成二进制数，高8位送给TH1,低8位送给TL1,就可以启动定时器开始定时了。

定时器的3种工作方式图解：

工作方式0：

工作方式1：

工作方式2：

工作方式3：

总结定时器的操作步骤如下：

1.选择工作方式（设置M0,M1的值）

2.选择控制方式GATE（为0是只要软件设定好参数即可，为1则需要软件设定参数，且定时器/计数器的中断引脚需要为高电平）

3.确定定时器的工作模式，是定时模式还是计数模式 C/T.

4.给定时器设初值（设置THX与TLX）

5.开启定时器中断（设置ET0或ET1）

6.开启总中断（设置EA的值）

7.定时器/计数器的选择T0/T1（设置TR1或TR0的值）

例：设置一个LED灯每500ms的评率闪烁

#include<reg52.h>

sbit led = P1^0;
int i = 0;

void timer1_init()
{
   TMOD = 0x10; //定时器0选择工作方式1
TH1 = 0x4C;   //设置初始值，定时50ms
TL1 = 0x00;
EA = 1;           //打开总中断
ET1 = 1;       //打开定时器0中断
TR1 = 1;       //启动定时器0
}

void main()
{
   led = 1;
   timer1_init();//定时器1的初始化
   while(1)
   {
       if(i==10)
       {
       led = ~led;
       i = 0; //注意i需要零
       }
   }
}

void timer1() interrupt 3
{
TH1 = 0x4C;   //设置初始值，定时50ms
TL1 = 0x00;
   i++;
}
¡定时器操作步骤：

选择工作方式（设

¡定时器操作步骤：

选择工作方式（设置M1，M0）

选择控制方式（设置GATE）

选择定时器还是计数器模式（设置C/T）

给定时/计数器赋初值(设置THx和TLx

开启定时器中断（设置ET0或ET1

开启总中断（设置EA）

打开计数器（设置TR1或TR0）

置M1，M0）

选择控制方式（设置GATE）

选择定时器还是计数器模式（设置C/T）

给定时/计数器赋初值(设置THx和TLx

开启定时器中断（设置ET0或ET1）

开启总中断（设置EA）

打开计数器（设置TR1或TR0）

定时器操作步骤

选择工作方式（设置M1，M0）

选择控制方式（设置GATE）

选择定时器还是计数器模式（设置C/

给定时/计数器赋初值(设置THx和TLx)

开启定时器中断（设置ET0或ET1

开启总中断（设置EA）

打开计数器（设置TR1或TR0）

由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0
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SCON 串口控制寄存器

SM0、SM1工作方式控制位

SM2：多机通信控制位，1-允许、0-不允许

REN：串行接收允许位。1-允许、0-不允许

TB8：发送数据第九位

RB8：接收数据第九位

TI：发送中断标志位

RI：接收中断标志位

①SM0和SM1 ：串行口工作方式选择位，两个选择位对应四种通信方式，如下图所示，其中fosc是振荡频率

SM2：多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。

若SM2 = 1；则允许多机通信。多机通信协议规定，第9位数据（D8）为1，说明本帧数据为地址帧；若第9位数据为0，则本帧数据为数据帧。当一个89c51（主机）与多个89c51（从机）通信时，所有从机的SM2位都置1，主机首先发送的一帧数据为地址，即某从机号，其中第9位为1，所有的从机接收数据后，将其中第9位数据装入RB8中。各个从机根据接收到的第9位数据（RB8中）的值来决定从机是否再接收主机的信息、若（RB8）= 0，说明是数据帧，则使接收中断标志位RI = 0，信息丢失，若RB8 = 1，说明是地址帧，数据装入SBUF并置RI = 1，中断所有从机，被寻址的目标从机清除SM2，以接收主机发来的一帧数据，其它从机仍然保持SM2 = 1。

若SM2 = 0，即不属于多机通信情况，则接收完一帧数据后，不管第9位数据是0还是1，都置RI = 1，接收到的数据装入SBUF中。在方式0时SM2必须置0。在方式1时，若SM2 = 1，则只有接收到有效停止位时，RI才置1，以便接收下一帧数据。

REN：允许接收控制位，由软件置1或清0

REN = 1时，允许接收，相当于串行接收的开关

REN = 0时，禁止接收

在串行通信接收控制过程中，如果满足RI = 0和REN = 1的条件，就允许接收。

TB8：发送数据的第9位（D8）装入TB8中。在方式2或方式3中，根据发送数据的需求由软件置位或复位。在许多通信协议中可用作奇偶校验位，也可以在多机通信中作为发送地址帧或者数据帧的标志位。

RB8：接收数据的第9位，原理同TB8

TI：发送中断标志位，在一帧数据发送完时被置位。在串行发送到停止位的开始时由硬件置位，可用软件查询。它同时也申请中断。TI置位意味着向CPU提供“发送缓冲器SBUF已空”的信息，CPU可以准备发送下一帧数据。串行口发送中断被响应后，TI不会自动清0，必须软件清0.

RI：接收中断标志，在接收到一帧数据后由硬件置位。当RI = 1时，申请中断，表示一帧数据接收结束，并已装入接收SBUF中，要求CPU取走数据，CPU响应中断，取走数据。RI位也必须由软件来清0,。

串行发送中断标志TI和接收中断标志RI是同一个中断源，CPU事先不知道是发送中断TI还是接收中断RI产生的中断请求，所以，在全双工通信时，必须由软件来判别。复位时SCON所有位都清0.

/*
SMOD为PCON的最高位
9600==（2^SMOD / 32)*(T1溢出率)

T1溢出率==11059200/12/(256-TH)

9600=(1/32)*( 11059200/12/(256-TH) )

TH==256-11059200/12/32/9600==256-3=0xFD
*/

/*
*****************************************
**函数功能：串口初始化函数
*****************************************
*/
void UART_Init()
{

            TMOD = 0x20; //定时器1工作模式2，自动重装8位计数器
            TH1 = 0xfd;
            TL1 = 0xfd; //定时器溢出时，会自动将高8位中的值赋值给低8位.比特率9600
            TR1 = 1;
            SM0 = 0;
            SM1 = 1;
            REN = 1;
            EA = 1;
            ES = 1;
}
/*
********************************************
**函数名称：串口中断函数
********************************************
*/
void UART() interrupt 4
{
    if(RI == 1)        //如果接收到计算机发的数据
        {
            num = SBUF; //取出数据
            num++;
            RI = 0;       //清除标志位
            SBUF = num; //把数据加1后再发送给计算机
        }
        if(TI == 1)    //如果发送完毕
        {
            TI = 0;       //清除标志位
        }
}
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PCON 电源控制位寄存器

电源控制位寄存器PCON中只有SMOD位与串口工作有关，如下图所示

SMOD：波特率倍增位。在方式1、2、3中，当SMOD = 1时，波特率提高一倍。