8051單片機內部有兩個定時/計數器T0及T1，具有定時和計數兩種功能。T0及T1在計數過程中不需要CPU參與，也不影響CPU的其他工作。當計數溢出后，定時/計數器給出中斷信號，申請CPU停止當前的工作，去處理預先設定的中斷事件。

一、T1內部結構

定時器工作模式:對內部時鐘信號計數。由于時鐘頻率是定值，所以可根據計數值計算出定時時間。

計數器工作模式：是對加在T1（P3.5）引腳上的外部脈沖進行計數。

二、計數功能

計數器用于統計從TO(P3.4)和Tl(P3.5)兩個引腳輸入脈沖的負跳變數量。負跳變是指前一個機器周期采樣為高電平，后一個機器周期為低電平。每輸入一個脈沖負跳變，計數器加1。

輸入脈沖的高電平與低電平至少應保持一個機器周期時間，以確保正確采樣，因此輸入脈沖的頻率最高為單片機內部脈沖頻率的一半。如果內部脈沖頻率為1 MHZ，則最高計數頻率為0.5 MHz。

三、定時功能

定時功能是單片機通過對內部機器脈沖信號計數實現的，計數值乘以機器周期就是相應的時間。例如，如果單片機采用12 MHz的晶振，則機器內部脈沖頻率為1 MHz，則機器周期為1us，若共計數1000，則用時為1ms時間。

四、工作方式

工作方式寄存器TMOD

工作方式寄存器TMOD用于控制定時/計數器的工作方式和工作模式，長度為一個字節，只能按字節整體賦值。

(1)Ml和M0用于設置TO(T1)的工作方式。

(2)C/T用于設置TRO(TR1)是工作于計數器或定時器模式。

C/T—計數器模式和定時器模式選擇位

0：定時器工作模式，對單片機的晶體振蕩器12分頻后的脈沖進行計數。

1：計數器工作模式，計數器對外部輸入引腳T0（P3.4）或T1（P3.5）的外部脈沖（負跳變）計數。

(3)GATE（門控制位）用于設置TO(T1)的啟動方式。

GATE—門控位。

0：僅由運行控制位TRx（x =0，1）來控制定時器/計數器運行。

1：用外中斷引腳INT0（或INT1 ）上的電平與運行控制位TRx共同來控制定時器/計數器運行。

例：設定時器1為定時工作方式，按方式2工作，定時器0為計數方式，按方式1工作，均由程序單獨控制啟動和停止，請給出TMOD控制字。

解：

定時器1做定時器使用則D6=0；按方式2工作則D5=1，D4=0；
由程序單獨控制啟停則D7=0 。
定時器0做計數器使用則D2=1；按方式1工作則D0=0，D1=1；
由程序單獨控制啟停則D3=0。
因此命令字TMOD的值應為00100101B，即25H。

定時器控制寄存器TCON (Timer controller)

TCON也是8位寄存器，與TMOD不同的是它可按位單獨賦值,其各位的意義見下表。

1、TF1、TF0—計數溢出標志位。

當計數器計數溢出時，該位置“1”。

使用中斷方式時，此位作為中斷請求標志位，標志位由硬件自動清“0”。使用查詢方式時，應注意查詢有效后使用軟件及時將該位清“0”。

2、TR1、TR0—計數運行控制位。

TR1位（或TR0位）=1，啟動定時器/計數器工作的必要條件。

TR1位（或TR0位）=0，停止定時器/計數器工作。

4.1、工作方式0

方式0是13位的定時/計數器，它由TL的低5位和TH的8位構成。

4.2、工作方式1

方式1是16位的定時/計數器，由TH的8位和TL的8位構成。方式0和方式1的工作原理基本相同。

方式0和方式1的特點：

T1啟動后，在TL1和TH1中存儲的計數初值基礎上進行加“1”計數，直至溢出。溢出時T1寄存器被清零，TF1被置位，并申請中斷。此后，若T1重新啟動，則從零重新開始計數。若希望T1從某一數值開始計數，則應給計數器賦初值。

若所需計數長度為N，則計數初值X=2M-N(1≤N≤2M)，其中當工作于方式0時，M=13，當工作于方式1時，M=16。在為計數器賦初值時，應將初值拆成高低兩部分字節，分別送入TL1和TH1。

實例：欲采用8051單片機控制8個LED同時以1s為周期閃爍，設計電路原理圖并編寫程序。

設置定時/計數器的過程：

1）先初始化工作方式寄存器TMOD

2)為定時/計數器賦初值

3)通過控制寄存器TCON中的TRO或TRl實現啟動或停止。

#include                  //  將8051單片機頭文件包含到文件中
main(void )
{
    unsigned char counter;   //設置無符號字符型變量，存儲定時器中斷次數。
     TMOD=0x01; //設T0為定時模式，由TR0控制啟動和停止，且工作于方式1
  TH0=(65536-46083)/256;         //初始化T0的高8位
  TL0=(65536-46083)%256;        //初始化T0的低8位
  TF0=0;                       //初始化定時器溢出標志
  P0=0xff;                      //關閉LED
    counter=0;                    //從0開始計數  
    TR0=1;                       //啟動定時器0
   while(1)
    {
     while(TF0==1)              //如果定時器溢出
    {
          counter++;              //計時次數加1
          if(counter==20)          //計時時間達到1s
           {
             P0=~P0;                // P0所有位取反，使LED閃爍              
             counter=0;              //重新從0開始計數
           }
            TH0=(65536-46083)/256;  //重新初始化T0的高8位
            TL0=(65536-46083)%256; //重新初始化T0的低8位
            TF0=0;                 //重新初始化定時器溢出標志
       }
    }
}

方式0和方式1的特點：

T1啟動后，在TL1和TH1中存儲的計數初值基礎上進行加“1”計數，直至溢出。溢出時T1寄存器被清零，TF1被置位，并申請中斷。此后，若T1重新啟動，則從零重新開始計數。若希望T1從某一數值開始計數，則應給計數器賦初值。

若所需計數長度為N，則計數初值X=2M-N(1≤N≤2M)，其中當工作于方式0時，M=13，當工作于方式1時，M=16。在為計數器賦初值時，應將初值拆成高低兩部分字節，分別送入TL1和TH1。

實例：欲采用8051單片機控制8個LED同時以1s為周期閃爍，設計電路原理圖并編寫程序。

設置定時/計數器的過程：

1）先初始化工作方式寄存器TMOD

2)為定時/計數器賦初值

3)通過控制寄存器TCON中的TRO或TRl實現啟動或停止。

#include                  //  將8051單片機頭文件包含到文件中
main(void )
{
    unsigned char counter;   //設置無符號字符型變量，存儲定時器中斷次數。
     TMOD=0x01; //設T0為定時模式，由TR0控制啟動和停止，且工作于方式1
  TH0=(65536-46083)/256;         //初始化T0的高8位
  TL0=(65536-46083)%256;        //初始化T0的低8位
  TF0=0;                       //初始化定時器溢出標志
  P0=0xff;                      //關閉LED
    counter=0;                    //從0開始計數  
    TR0=1;                       //啟動定時器0
   while(1)
    {
     while(TF0==1)              //如果定時器溢出
    {
          counter++;              //計時次數加1
          if(counter==20)          //計時時間達到1s
           {
             P0=~P0;                // P0所有位取反，使LED閃爍              
             counter=0;              //重新從0開始計數
           }
            TH0=(65536-46083)/256;  //重新初始化T0的高8位
            TL0=(65536-46083)%256; //重新初始化T0的低8位
            TF0=0;                 //重新初始化定時器溢出標志
       }
    }

4.3、工作方式2

方式2的特點是能自動加載計數初值。16位計數器被分為兩部分，以TL0作為計數器，以TH0作為存儲器。初始化時把計數初值分別加載至TL0和TH0中，當計數溢出時，由存儲器TH0自動給計數器TL0加載計數初值。若所需計數長度為N，則計數初值X=28-N(1≤N≤256)。

實例：下圖是產品包裝生產線的計數系統，每個產品經過計數裝置時由機械桿碰合按鍵S1一次。當第一次計滿一包(5個)則D1亮，計滿第二包則D2亮…，計滿第八包則D1~D8全亮，八包包裝成一箱，此后重復以上過程。編寫程序實現此功能。

#include            //  包含51單片機寄存器定義的頭文件
unsigned char counter;      //計數初值
main(void )
{     
   TMOD=0x60;                //使用T1的工作方式2
  TH1=256-5;              // T1的高8位賦初值
  TL1=256-5;              // T1的低8位賦初值  
  counter=0;  
  TR1=1;                    //啟動T1
  while(1)               
    {
     while(TF1==1)           //如果計滿
        {
            TF1=0;             //計數器溢出后，將TF1清0
            counter++;         //計數加1
    switch (counter)  //檢查中斷計數值
      {
                case 1: P0=0xfe; break;  //則第1個燈亮
                case 2: P0=0xfd; break;  //第2個燈亮
                case 3: P0=0xfb; break;  //第3個燈亮
                case 4: P0=0xf7; break;  //第4個燈亮
                case 5: P0=0xef; break; //第5個燈亮
                case 6: P0=0xdf; break; //第6個燈亮
                case 7: P0=0xbf; break; //第7個燈亮
                case 8: P0=0x00; counter=0; break; //8個燈全亮
             }                             
          }          
   }
 }

4.4、工作模式3

TO被拆成兩個獨立的8位計數器TLO和THO，TL0獨占T0的各控制位、引腳和中斷源，既可以用作定時器也可作計數器。TH0只能作為定時器使用，且需要占用T1的控制位TR1和TF1實現啟停和中斷。

兩個定時/計數器的使用方法與方式0或1相似。工作方式3只適用于T0，不適用于T1。若將T1強行設置為模式3,將使T1立即停止計時或計數，相當于使TR1=0。

當T0作方式3時，T1仍可以設置為除工作方式3外的其它工作方式，但由于它的TR1和TF1已被T0占用，因此無法按正常計時/計數器工作，常用于串行通信時的波特率發生器，以控制傳輸數據的速度。

單片機的P0口接了8個發光二極管，要求使用定時器T0中斷實現流水燈操作，流水頻率為每0.5秒鐘更替一次（假設單片機外接11.0592MHz的晶振）。

#include
unsigned char cnt=0;    //用于中斷次數計數
unsigned char led =0xfe;  //初始化流水燈
int main(void)
{
  TMOD=0x01;       //16位定時方式
  TH0=(65536-46083)/256;   //初始化T0的高8位
  TL0=(65536-46083)%256;   //初始化T0的低8位
  EA=1;
  ET0=1;      //開中斷
  TR0=1;      //啟動T0工作
   while(1);
}
void T0_int(void)  interrupt 1   
{
  cnt++;
  if( cnt==10 )    //0.5秒鐘的時間到了
  {
    cnt=0;      //清除次數統計
    led =(led <<1)|1;    //更新流水燈數據
    if(led ==0xff)
    {
      led =0xfe;
    }
    P0=led;      //顯示流水燈
  }
   TH0=(65536-46083)/256;       //初始化T0的高8位
  TL0=(65536-46083)%256;       //初始化T0的低8位
}