定時器中斷，顧名思義就是在規定的時間內發送中斷請求，要實現定時器中斷，單片機需要能夠正確地計算時間，單片機是如何進行計時的呢？

51單片機內部有兩個16位可編程的定時器/計數器T0和T1，每個定時器/計數器由高8位和低8位寄存器組成，TL0為T0的低8位寄存器，TH0為T0的高8位寄存器，TL1為T1的低8位寄存器，TH1為T1的高8位寄存器。

T0和T1的主要作用就是計數，單片機加電或復位后，T0和T1都初始化為零，單片機一旦設置開啟定時功能后，T0和T1便在晶振的作用下自動開始計數，當T0或T1計數溢出后，通過特定電路產生內部中斷，向單片機發送定時器中斷請求，T0或T1會自動清零。T0和T1計數加1的操作需要一個機器周期，假設單片機的時鐘周期（晶振頻率）為12MHZ，12個時鐘周期為一個機器周期，一個機器周期的時間就是1μs（微秒），因此計滿T0或T1需要2^16-1個數，需要65536μs，約為65.5ms。若希望定時器每間隔50ms發送1次中斷請求，就需要給T0或T1一個初始值，初始值為65536μs與50000μs的差值，T0或T1在初值的基礎上再計50000個數后，T0或T1溢出并發送中斷請求，剛好是50ms，T0和T1清零后再次賦初值給T0和T1，準備下一次中斷請求。

定時器的內部結構如下圖所示：

TH1和TL1是T1的高位寄存器和低位寄存器，TH0和TL0是T0的高位寄存器和低位寄存器，每個寄存器的長度是8位，在機器周期的作用下，計數從低位寄存器開始，當低位寄存器計滿后向高位寄存器進一位，直到把高位寄存器也計滿，此時T0或T1溢出，設置TCON控制寄存器的TF0或TF1位為1，并發送定時器中斷請求。

TCON控制寄存器的TF0是T0定時器計數的溢出標注，TF1是T1定時器計數的溢出標注，當定時器計數溢出后，由硬件設置TF0或TF1位為1，并且發送中斷請求，進入中斷服務程序后，由硬件將TF0或TF1位自動清零。

TR1和TR0為定時器T1和T0的運行控制位，TR1和TR0與TMOD工作方式寄存器的GATE位共同控制定時器的啟動與關閉。若GATE位為零，定時器T1和T0的啟動與關閉僅受TR1和TR0的控制，當TR1和TR0位為1時，定時器T1和T0啟動，當TR1和TR0位為0時，定時器T1和T0關閉；若GATE位為1時，定時器T1和T0的啟動與關閉由TR1和TR0和外部中斷引腳（INT0和INT1）上的電平狀態來共同控制。

TMOD寄存器的C/T位用來設置定時器的工作模式，C/T位為1時，定時器的工作模式為計數器模式，C/T位為0時，定時器的工作模式為定時器模式；M1和M0位用來設置定時器工作位數的長度，M1和MO位都為零時，定時器工作位數為13位，M1為零，M0為1時，定時器工作位數為16位。TMOD寄存器的高四位為T1控制位，TMOD寄存器的低四位為T0控制位。

TCON寄存器的內存地址為88H，位地址（由低位到高位）分別是88H ~ 8FH，可以進行位尋址；TMOD寄存器的內存地址為89H，該寄存器只能字節尋址，不能進行位尋址。有的同學可能會有疑問，TCON寄存器和TMOD寄存器的內存地址會不會發生沖突？首先確定的是TCON寄存器和TMOD寄存器的內存地址不會發生沖突，TCON寄存器是位尋址寄存器，在51單片機中，位尋址寄存器位于單獨的內存空間，每個位都有自己的內存地址，TCON寄存器的88H地址包含了8個可尋址位，即88.0~88.7，88.0對應88H，88.1對應89H，……，因此TCON寄存器與TMOD寄存器的內存地址并不會發生沖突。

定時器中斷應用案例：應用定時器T0，實現一個發光二極管定時閃爍，閃爍間隔時間為1秒。

單片機內運行的完整C程序如下：

#include
sbit led0 = P1^0;
unsigned char num;
void main()
{
       TMOD = 0x01;
       TH0 = (15536 >?>8)&0x00ff;
       TL0 = 15536&0x00ff;
       EA = 1;
       ET0 = 1;
       TR0 = 1;
       num = 0;
       led0 = 1;
       while(1){
              if( num == 20 )
              {
                     num = 0;
                     led0 = ~led0;
              }
       }


}


void t0() interrupt 1
{
       TH0 = (15536 >?>8)&0x00ff;
       TL0 = 15536&0x00ff;
       num++;
}

案例要求發光二極管定時閃爍，閃爍間隔時間為1秒，要實現該功能，最好的方法是使用定時器中斷。若單片機的時鐘周期為12MHZ，定時器使用一個機器周期做一次計數，計時器計滿需要65536個數，約為65536μs，即定時器每間隔65536μs就發送一次定時器中斷請求，約為65.5ms，在程序中可以設置一個中斷次數計數器num，num的初值為0，在中斷處理程序中做num加1操作，當num值大于或等于1000/65.5時，可以認為是1秒時間，對變量led0做取反操作，num初始化為零。

考慮到65.5ms不方便計算，可以讓定時器每間隔50ms發送定時器中斷請求，當num計數為20時，正好是1秒的時間。若需要定時器每間隔50ms發送中斷請求，就需要給T0賦一個初值，該值為65536μs與50000μs的差值15536μs，T0由TH0和TL0兩個8位的寄存器構成，TH0存儲15536的高8位，TL0存儲15536的低8位，取一個16位數的高字節和低字節可以采用下面的代碼：

TH0 = (15536 >?>8)&0x00ff;
TL0 = 15536&0x00ff;

案例代碼t0()為定時器T0的中斷處理函數，我們需要在中斷處理函數中，每次為TH0和TL0重新賦初值，并將中斷次數計數變量num做加1操作。需要注意的是，盡量不要在定時器中斷處理函數中編寫過多的處理語句，因為若處理語句過多，當前中斷處理函數還沒執行完畢，下一次中斷就會出現，我們就會丟失這次中斷，因此能在主程序完成的功能，不要放在中斷處理函數內編寫，中斷處理函數的代碼要保持簡潔和高效。

下圖是定時器中斷案例電路設計圖：

定時器中斷案例C程序編譯完成，將執行程序加載到單片機內，啟動單片機，發光二極管定時閃爍，閃爍間隔時間為1秒。