在單片機的實際應用系統中，經常會使用到精確延時，定時掃描，統計事件的發生次數和長生一定頻率的聲音等功能。

這些功能都需要在時序電路中實現定時和計數的功能。

80C51系列單片機內部集成了兩個可編程的16位定時/計數器，簡稱T0和T1。每個定時器可以獨立工作，可以設置成定時和計數兩種模式，有4種工作方式可供選擇。

定時/計數器的結構

80C51單片機內部的定時計數器的核心由兩個16位加1計數寄存器T0和T1組成，每個計數寄存器都分為高8位THx和低8位TLx分別訪問。

時鐘源可以選擇內部時鐘源，也可以選擇外部時鐘源，當選擇內部時鐘源時，時鐘脈沖序列由單片機內部產生；當選擇外部時鐘源時，由引腳P3.4、P3.5輸入外部時鐘脈沖序列。

定時/計數器的功能

作定時器時，常選用內部時鐘源，由單片機內部提供時鐘信號，頻率固定；

作計數器時，常用外部時鐘源，信號由相應的引腳輸入，統計外部事件發生的次數。

1）計數功能

時鐘信號的下降沿有效，單片機在每個機器周期的S5P2期間會采樣外部輸入時鐘信號的電平狀態，當連續兩次采樣得到的信號先后為1和0時，單片機認為外部輸入了一個下降沿，此時在下一個機器周期的S3P1期間計數器的計數值加1。

由于采樣一個下降沿需要兩個機器周期，即需要24個振蕩周期，因此外部輸入的計數脈沖的最高頻率為單片機振蕩頻率的1/24。

2）定時功能

選用內部時鐘源，頻率是單片機主時鐘的12分頻。根據定時時間的長度和單片機的主時鐘頻率，要計算出定時/計數器的初值，然后啟動定時器開始計時。

當定時時間到，產生中斷或者軟件查詢等待時間結束。

定時與計數在本質是一致的，都是通過計數時鐘信號的下降沿個數實現。

定時/計數器的方式寄存器和控制寄存器

1）工作方式寄存器TMOD

TMOD用來設置定時/計數器的啟動方式，選擇的時鐘源，設置工作方式。不可按位尋址，只能對整個寄存器進行編程。

高4位控制定時/計數器1，低4位控制定時/計數器0。

GATE：計數器門控制位，用來決定啟動是否受外部中斷輸入引腳的輸入電平控制。

為0時，引腳INTx電平不產生影響，只要啟動控制位TRx，就開始工作；為1時，則需要INTx為1，且TRx也為1時，計數器才開始工作，這種設置常用來測量INTx引腳高電平的脈沖寬度。

C/T：時鐘選擇控制位；

M1M0：工作方式選擇位。

2）控制寄存器TCON

高4位用作控制定時/計數器的啟動，停止和中斷請求標志位；低4位用作外部中斷的中斷請求標志位和觸發方式控制位。

TF1：定時/計數器1中斷請求標志位；

TR1：定時/計數器1啟動控制位；

TF0：定時/計數器0中斷請求標志位；

TR0：定時/計數器0啟動控制位；

定時/計數器的4種工作方式

1）方式1:16位定時/計數器

2）方式0:13位定時/計數器

13位定時器由THx的8位再加上TLx的低5位，構成的定時/計數器。當TLx的低5位計滿溢出時，直接向THx進位。

3）方式2:自動重裝的8位定時/計數器

16位計數器分成獨立的兩個部分，其中THx作為計數初值寄存器，由于存放和保持初值，初值由軟件設置，而TLx用作8位計數器。

4）方式3

對于T1，設置為方式3時，相當于使TR1=0，使其停止計數，沒有什么實際意義。因此只有定時/計數器0可以工作在方式3。