3.6.6 定时器/计数器的计数初值C的计算和装入
8XX51定时器/计数器不同工作方式最大计数值不同，即其模值不同。由于采用加1计数，为使计满回零，计数初值应为负值。计算机中负数是用补码表示的，求补码的方法是模减去该负数的绝对值。
计数初值（C）的计算如下。
计数方式： 计数初值C=模-X（其中X为要计的脉冲的个数）
定时方式： 计数初值C=［t/MC］补=模-［t/MC］
式中：t为欲定时时间；MC为8XX51的机器周期，MC=12/fsys。
当采用12 MHz晶振时，MC=1μs；当采用6 MHz晶振时，MC=2μs。
1）定时器操作时的计数初值
作为定时器操作时，对机器周期脉冲进行计数。当晶振频率为12 MHz，计数频率为1 MHz时，对于不同的模式，定时器最大时间间隔不同。
（1）模式0。
模式0为13位定时器。它的最大时间间隔=213×1μs=8.192 ms，即定时器在工作方式0下可提供的最长定时间隔为8.192 ms。当需要定时的时间为y ms时，计数寄存器的初值x按下面的公式计算：
（213-x）×1=y×1000 （3.1）
式中：右边的单位为μs。得到的x值高8位赋给TH0，低5位赋给TL0。
例如，在模式0下，要求用定时器/计数器0产生定时2 ms，求计数寄存器的初值。
代入式（3.1），有
（213-x）×1=2×1000
求得x=6192=1100000110000B。高8位赋给TH0，低5位赋给T L0。最后计数寄存器中的初值为：TH0=0C1H，TL0=10H。
（2）模式1。
模式1为16位定时模式。它的最大定时间隔=216×1μs=65.536 ms，即定时器在模式1下可提供的最长定时间隔为65.536 ms。当需要定时的时间为y时，计数寄存器的初值x按下面的公式计算：
（216-x）×1=y×1000 （3.2）
式中：右边的单位为μs。得到的x值高8位赋给TH0，低8位赋给TL0。
例如，在模式1下，要求用定时器/计数器0产生定时1 ms，求计数寄存器的初值。
代入式（3.2），有
（216-x）×1=1×1000
求得x=64536=0FC18H。高8位赋给TH0，低8位赋给TL0。最后计数寄存器中的初值为TH0=0FCH，TL0=18H。
（3）模式2。
模式2是8位定时器自动重装载模式，最大定时间隔=28×1μs=256μs，即定时器在模式2下可提供的最长定时间隔为256μs。用TL进行计数，用TH保存初值。当需要定时的时间为y时，计数寄存器的初值x按下面的公式计算：
（28-x）×1=y （3.3）
式中：右边的单位为μs。得到的x值放到TH中，以便自动重载。
例如，在模式2下，要求用定时器/计数器1产生50μs定时间隔，求计数寄存器的初值。
代入式（3.3），有
（28-x）×1=50
求得x=0CEH，将其放入TH1以便自动重载。在程序的开始，第一次计算前对TL1也应放入同样的值。
（4）模式3。
模式3是把定时器0分成两个8位定时器/计数器的操作模式。计数器初值的计算和模式2的基本类似，只是定时器/计数器工作方式不同。
2）计数器操作时的计数初值
（1）模式0。
13位计数器，满计数值=213=8192，即最多计数8192个外部脉冲。
（2）模式1。
16位计数器，满计数值=216=65536，即最多计数65536个外部脉冲。
（3）模式2。
8位计数器，满计数值=28=256，即最多计数256个外部脉冲。
（4）模式3。
8位计数器，满计数值=28=256，即最多计数256个外部脉冲。
例如，在模式2下，要求定时器/计数器0计数100个脉冲后送出中断信号，求计数初值。
设计数初值为x，则有
28-x=100
求得x值为9CH，故计数寄存器TH1和T L1的初值应为9CH。
例如，要求定时器T0在模式1下定时50 ms，系统时钟为12 MHz。
定时器TO在模式1时为16位定时器/计数器，TH0和TL0各有8位，最大计数次数为216-1（从000000000000 0000B计数到1111111111111111B），如果要溢出，则计数次数为（216-1）+1=216。
系统时钟频率fsys=12 MHz，系统周期Tsys=1/fsys=1/12μs；机器周期T=12/Tsys=1μs。
定时功能时计数器每一个机器周期计1次数，则
最大溢出时间=216次×1 μs/次=216 μs=65536μs
如果要定时50 ms，计满50 ms要溢出一次，50 ms=50000μs<65536μs，所以我们可以先设定一定的初值。50 ms=50000μs=50000次×1μs/次，因此，初值=（65536-50000）次。
机器周期：T=12/Tsys=1μs。
应计脉冲个数：50 ms/1μs=50×103（μs）/1（μs）=50000=C350H。
求补：（C350H）补=10000H-C350H=3CB0H。
将这个初值分别装在THO和TLO中，则
65536-50000=15536=001111001011 0000B
初值分布如图3.32所示，即
如果还是用定时器T0在模式1下定时50 ms，但是系统时钟改为6 MHz，则初值如何计算呢？
图3.32 初值分布图
通过对比，系统时钟变了，机器周期也就随之改变。机器周期T=12Tsys=2μs，50 ms=50000μs=50000次×2μs/次，所以，初值=（65536-25000）次，即（按十进制装载）
TH0=（65536-25000）/256，TL0=（65536-25000）%256
如果定时时间为500 ms，又该如何？
虽然500 ms=500000μs>65536μs，但是可以将500 ms看成10个50 ms，设一个变量记录500 ms溢出的次数，当溢出次数等于10次时，500 ms定时时间到。这就是长时间定时的解决方法。