新人必看 单片机定时器工作模式简要介绍

相信使用过单片机定时器进行程序设置的工程师都知道，我们平时所使用的定时器都有4种工作模式。在模式0、1和2时，T0和T1的工作模式相同。在模式3时，两个定时器的工作模式不同。下面我们将会就单片机定时器的这几种工作模式，进行简要介绍和分析。

首先我们来看一下单片机定时器处于工作模式0状态下的工作情况。当定时器处于该模式下时，由TL0的低5位和TH0的全部8位共同构成一个13位的定时器。定时器启动后，定时或计数脉冲个数加到TL0上，从预先设置的初值开始累加，不断递增1。当TL0计满后，向TH0进位，直到13位寄存器计满溢出。溢出时，定时器硬件会自动地把13位的寄存器值清0，中断标记TF0置1。如果需要进一步定时，需要使用相关指令重置时间常数，并把定时器的中断标记TF0置0。工作模式0的结构如下图图1所示。

图1‍

接下来我们再来看一下定时器处于工作模式1时的工作情况。当单片机定时器处于该模式下运行工作时，其裕兴状态与模式0几乎完全相同，唯一的区别就是，模式1中的寄存器TH0和TL0共同构成的是一个16位定时器来参与操作，因此比模式0中的定时/计数范围更大。工作模式1的结构如下图图2所示：

图2‍

单片机定时器的第三种常见工作模式，就是工作模式2。通常在工作中，这种工作模式又称为自动再装入预置数模式。当定时器/计数器的寄存器TH0/TL0的值溢出时，定时器硬件设备会自动把寄存器TH0/TL0的值清0，以重新开始操作。但是有时候，我们的定时操作是需要多次重复定时的，如果溢出时不做任何处理，那么，在第二轮定时时就是从0开始定时了，而这并不是我们想要的。所以，要保证每次溢出之后，在重新开始定时的操作是我们想要的，那就要把预置数（时间常数）重新装入某个地方。而重新装入预置数的操作是硬件设备自动完成的，不需要人工干预所以，这种工作模式就叫自动再装入预置数方式。既然需要重新装入预置数，那么预置数就必须要存放在某个地方，才能保证重装操作成功。在工作模式2中，把自动重装入的预置数存放在定时器的寄存器的高8位中，也就是存放在TH0中，而只留下TL0参与定时/计数操作。显然，定时的方位小了很多。

在这里需要大家注意的一个问题是，这种工作模式2在实际应用中常常被用于波特率发生器，也就是串口通讯中，T1工作在串口模式2。用于这种方式时，定时器就是为了提供一个时间基准。计数溢出之后，不需要做太多的事情，只做一件事就可以，就是重新装入预置数，再开始重新计数，而且中间不需要任何延时。工作模式2的结构如下图图3所示：

图3‍

图4‍

最后我们来看一下单片机定时器的最后一种工作模式，也就是工作模式3。由于定时器T1没有工作模式3，如果把定时器T0设置为工作模式3，那么TL0和TH0将被分割成两个相互独立的8位定时器。工作模式3的具体结构如上图图4所示。