### 51单片机定时器计数器的原理与程序
#### 一、51单片机定时器计数器的基本概念
51单片机作为一种常用的微控制器，在嵌入式系统开发中扮演着重要角色。其内部集成了两个16位可编程定时器/计数器（定时器0和定时器1），可以用来实现定时或者对外部事件进行计数等功能。这两个定时器既可以作为定时器使用，也可以作为外部事件计数器使用。
#### 二、51单片机定时器的工作原理
51单片机的定时器由多个寄存器组成，包括：
- **TH0** 和 **TL0**：定时器0的高8位和低8位寄存器。
- **TH1** 和 **TL1**：定时器1的高8位和低8位寄存器。
- **TMOD**：工作方式寄存器，用于设置定时器的工作模式。
- **TCON**：控制寄存器，用于启动或停止定时器以及控制中断等操作。
定时器通过不断累加内部时钟周期来实现定时功能。当累加值达到预设值时，会产生一个溢出中断，此时可以通过中断服务函数重新设置寄存器值，实现循环定时。
#### 三、51单片机定时器的程序实现
以下是对给定代码的详细解析：
```c
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar num, i;
uchar code table[] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e};
```
- **宏定义**：`uchar` 和 `uint` 分别定义了 `unsigned char` 和 `unsigned int` 类型，方便后续代码编写。
- **数组 table**：存储了一组数据，通常用于显示数字或者字符时的段码。
```c
void main() {
TMOD = 0x01; // 设置定时器0的工作方式为16位定时器
TH0 = (65536 - 50000) / 256; // 计算高8位寄存器的初值
TL0 = (65536 - 50000) % 256; // 计算低8位寄存器的初值
EA = 1; // 打开全局中断
ET0 = 1; // 允许定时器0的中断
TR0 = 1; // 启动定时器0
while (1) {
if (i == 20) {
i = 0;
P0 = table[num]; // 显示当前数值
num++; // 下一个数字
if (num > 17) {
num = 0; // 超过最大数值后重新开始
}
}
}
}
```
- **初始化**：设置了定时器0的工作方式为16位定时器，并计算了定时50ms所需的初始值。
- **主循环**：在主循环中检查变量 `i` 的值，每20次中断后更新显示数值，并递增 `num` 变量以滚动显示。
```c
void timer() interrupt 1 {
TH0 = (65536 - 50000) / 256;
TL0 = (65536 - 50000) % 256;
i++;
}
```
- **中断服务函数**：该函数用于处理定时器0的中断，每次中断时更新 `TH0` 和 `TL0` 寄存器的值，并递增 `i` 变量。
#### 四、定时器的工作模式
51单片机的定时器支持四种工作模式，分别是：
- **方式0**：13位定时器/计数器。
- **方式1**：16位定时器/计数器，本例中使用的模式。
- **方式2**：8位自动重装载定时器/计数器。
- **方式3**：仅适用于定时器0，将定时器0分为两个独立的8位定时器。
#### 五、总结
通过以上分析可以看出，51单片机定时器的使用涉及到定时器寄存器的配置、中断的设置与响应等多个方面。理解这些基本原理对于掌握51单片机及其应用具有重要意义。此外，还需要注意不同工作模式下的寄存器配置差异，以及如何根据具体需求合理选择定时器的工作模式。
