计时器是一种特殊的时钟，用于测量时间间隔。从零开始向上计数以测量经过的时间的计时器通常称为秒表。它是一种从指定时间间隔开始倒计时并用于产生时间延迟的设备，例如，沙漏是计时器。

计数器是一种设备，用于存储(有时显示)特定事件或进程相对于时钟信号发生的次数。它用于计算微控制器外部发生的事件。在电子产品中，可以使用寄存器类型的电路(例如触发器)来轻松实现计数器。

计时器和计数器之间的区别

区分计时器和计数器的要点如下-

8051的定时器及其相关寄存器

8051有两个定时器，定时器0和定时器1。它们可以用作定时器或事件计数器。定时器0和定时器1均为16位宽。由于8051采用8位架构，因此每个16位都作为两个独立的低字节和高字节寄存器进行访问。

定时器0寄存器

定时器0的16位寄存器以低字节和高字节访问。低字节寄存器称为TL0(定时器0的低字节)，高字节寄存器称为TH0(定时器0的高字节)。可以像访问其他任何寄存器一样访问这些寄存器。例如，指令MOV TL0，＃4H将值移动到计时器＃0的低字节中。

定时器1寄存器

定时器1的16位寄存器可作为低字节和高字节进行访问。低字节寄存器称为TL1(定时器1的低字节)，高字节寄存器称为TH1(定时器1的高字节)。可以像访问其他任何寄存器一样访问这些寄存器。例如，指令MOV TL1，＃4H将值移动到计时器1的低字节。

TMOD(定时器模式)寄存器

定时器0和定时器1都使用相同的寄存器来设置各种定时器操作模式。它是一个8位寄存器，其中低4位留给定时器0，高4位留给定时器。在每种情况下，低2位用于预先设置定时器模式，高2位用于指定位置。

Gate-设置时，计时器仅在INT(0,1)为高电平时运行。

C / T-计数器/定时器选择位。

M1-模式位1。

M0-模式位0。

门

每个计时器都有启动和停止的方式。一些计时器通过软件来执行此操作，某些计时器通过硬件来执行，而某些计时器则同时具有软件和硬件控件。 8051计时器具有软件和硬件控制。计时器的启动和停止由软件控制，使用计时器1的指令SETB TR1和CLR TR1 ，以及计时器0的指令SETB TR0和CLR TR0 。

SETB指令用于启动它，并由CLR指令停止。只要TMOD寄存器中的GATE = 0，这些指令就可以启动和停止定时器。通过使TMOD寄存器中的GATE = 1，可以由外部源启动和停止定时器。

C / T(时钟/定时器)

TMOD寄存器中的该位用于决定定时器用作延迟发生器还是事件管理器。如果C / T = 0，则用作生成计时器延迟的计时器。产生时间延迟的时钟源是8051的晶振频率。如果C / T = 0，则附加到8051的晶振频率也将决定8051计时器以固定间隔计时的速度。

计时器频率始终是8051所连接晶体频率的1/12。尽管各种基于8051的系统的XTAL频率为10 MHz至40 MHz，但我们通常使用11.0592 MHz的XTAL频率工作。这是因为8051.XTAL = 11.0592的串行通信的波特率使8051系统可以与PC进行通信而不会出错。

M1 / M2

计时器的不同模式

模式0(13位定时器模式)

模式0中的定时器1和定时器0均用作8位计数器(带有32分频预分频器)。定时器寄存器配置为13位寄存器，由TH1的所有8位和TL1的低5位组成。 TL1的高3位不确定，应忽略。设置运行标志(TR1)不会清除寄存器。当计数从全1翻转到全0时，定时器中断标志TF1置1。定时器0和定时器1的模式0操作相同。

模式1(16位定时器模式)

定时器模式“ 1”是一个16位定时器，是常用模式。除了使用全部16位以外，它的功能与13位模式相同。 TLx从0开始递增到最大255。一旦达到值255，TLx复位为0，然后THx递增1。作为完整的16位定时器，该定时器可能包含多达65536个不同的值，并且它在65,536个机器周期后将溢出回到0。

模式2(8位自动重装)

两个定时器寄存器都配置为具有自动重载功能的8位计数器(TL1和TL0)。 TL1(TL0)的溢出会置位TF1(TF0)，并且还会用软件预置的Th1(TH0)内容重载TL1(TL0)。重载使TH1(TH0)保持不变。

自动重载模式的好处是您可以使计时器始终包含200到255之间的值。如果使用模式0或1，则必须检入代码以查看溢出，在这种情况下，将计时器重置为200。在这种情况下，宝贵的指令会检查该值和/或重新加载。在模式2中，微控制器负责这一点。一旦在模式2中配置了计时器，您就不必担心检查计时器是否溢出，也不必担心重置值，因为微控制器硬件会为您完成所有工作。自动重载模式用于建立公共波特率。

模式3(分割计时器模式)

定时器模式“ 3”被称为分定时器模式。将定时器0置于模式3时，它将变为两个单独的8位定时器。定时器0为TL0，定时器1为TH0。两个定时器的计数从0到255，并且在溢出的情况下，复位为0。定时器1的所有位现在都将绑定到TH0。

当定时器0处于分割模式时，可以将定时器1(即TH1和TL1)设置为模式0、1或2，但由于可以链接到TH0的位不能启动/停止，所以它不能启动/停止。实际计时器1将在每个机器周期中递增。

初始化计时器

确定计时器模式。考虑一个连续运行且独立于任何外部引脚的16位定时器。

初始化TMOD SFR。使用TMOD的最低4位，并考虑定时器0。将GATE 0和C / T 0这2位保持为0，因为我们希望定时器独立于外部引脚。由于16位模式是定时器模式1，因此清除T0M1并将其设置为T0M0。实际上，唯一要打开的位是TMOD的位0。现在执行以下指令-

MOV TMOD,#01h

现在，计时器0处于16位计时器模式，但计时器未运行。要在运行模式下启动计时器，请通过执行以下指令将TR0位置-

SETB TR0

现在，定时器0将立即开始计数，每个机器周期增加一次。

读一个计时器

可以通过两种方式读取16位定时器。要么以16位数字的形式读取计时器的实际值，要么检测计时器何时溢出。

检测计时器溢出

当定时器从最大值溢出到0时，微控制器自动将TCON寄存器中的TFx位置1。因此，可以检查TFx位而不是检查计时器的确切值。如果设置了TF0，则定时器0溢出；否则，定时器0溢出。如果设置了TF1，则定时器1溢出。