51单片机的定时器模块可谓大名鼎鼎，利用定时器可以大大提高程序的执行效率，为什么这样说呢？举个例子来简单证明一下。在实例2中，我们实现LED闪烁的方法是，点亮小灯，延时一会，然后再熄灭小灯，如此循环。那么问题来了，在点亮小灯后延时的这一段时间里，程序实际上是处于空转状态，这时程序不能执行别的操作，只能等待延时结束后才能继续向下执行。这样是不是很影响程序执行效率？而如果使用定时器的定时功能的话，这个延时等待就可以不要了，单片机空出来的经历就可以去干别的更有用的事情了，至于定时器为什么有这么神奇的效果，我们慢慢来了解。
1.1. 实验目的
图1是本实例的电路图。
图1 定时器演示电路
本实例的目的是了解51单片机的定时/计数器模块的功能，实现利用定时/计数器设置一个定时间隔，控制单片机端口P1.0输出高低变化的电平。
1.2. 设计思路
51单片机有T0和T1两个定时/计数器模块，本实例使用定时/计数器T0实现设定功能，通过将51单片机的定时/计数器T0设置为定时器模式，设置一定的定时间隔，定时时间达到后，控制单片机端口的状态翻转，并通过连接该端口的示波器和LED来直观和准确的观察定时时间是否准确。
1.3. 基础知识
本实例主要用到51单片机的定时/计数器T0。从字面意思来看，51单片机的定时/计数器既具备定时功能，，也具备计数功能。计数功能是对外埠信号的计数，定时功能则是可以每间隔一定的时间去处理某些事。
本实例是使用51单片机的定时/计数器的定时功能，那么我们就先来了解定时功能，至于计数功能，我们在下一个实例来学习。
定时在实际生活中有着极为重要的应用阻值，例如我们家用的电饭锅可以实现定时开始煮饭，空调可以定时开关等等。图2是51单片机定时器的使用方法。
图2 定时器的工作方法示意图
从图中可以看出，如果将定时/计数器设为定时工作方式，这时定时/计数器与外部电路断开了，同时与内部的脉冲信号相连，开始对内部信号进行计数。这里有一个很重要的知识点需要说明，传统的51单片机如果外接的是12MHz的晶振，那么单片机的实际运行频率是1MHz。原因大家可以查阅相关资料，这里就不再赘述。
假设单片机接的是12MHz的晶振，则经过单片机内部12分频后得到1MHz的脉冲信号，1MHz信号脉冲的周期是1/1M=1us，如果定时器T0对这个1MHz信号计数，计数初值是0，则计到65535时，需要的时间是65536*1us=65.536ms。此时，定时器的计数值达到最大值（因为定时器0的最大计数器是16位的，相当于一个无符号整型数，其最大值是65535，因为是从0开始计数的，所以计数的最大值是65536），此时定时器内部会自动产生溢出，并送给CPU一个信号，于是产生一个中断，使CPU停止正在执行的任务，转而来执行这个事件。
我们上面讲的定时器的初值是从0开始的，而定时器则是计数到65535才会溢出，如果仅只是这样的话，那这个定时器的功能就有些low了，所以，在51单片机设计时，已经考虑到这个问题了，并且有了改进措施：定时器的初值是可以自行设置的，也就是说，我们可以把定时器的初值设为0~65535之间的任何值。这样的一大好处是，定时器的定时时间可以在0~655.36ms之间任意设定，例如我们设置一个10ms的定时，那么定时器的初值设置为55536即可，因为65536-55536=10000us=10ms。这样是不是就方便多了？
1.3.1. 51单片机定时/计数器的结构及工作原理
51单片机的定时/计数器是一个非常重要的功能模块（51单片机除了通用I/O端口外，有三个重要功能模块，定时/计数器是其中之一，另两个是外部中断模块，串口通信模块。要使用这些功能模块，就必须了解和配置这些功能）。一个很浅显的道理，我们想要使用某个器件，必须要非常清楚的了解它的结构和工作原理，才能够很熟练、准确的使用它。
51单片机中的定时/计数器结构如图3所示。图中T0和T1分别是单片机的两个定时/计数器，本例中我们使用定时/计数器T0，所以就先来了解T0。T0是16位定时器，由TH0和TL0组成。TH0和TL0是两个8位计数器，合起来就是16位的。TH0和TL0都是加1计数器。从图中还可以看出，还有两个寄存器TCON和TMOD。其中TCON是控制定时/计数器的启动和停止的寄存器，而TMOD则是用来设置定时/计数器的工作方式（例如设置为定时器模式还是计数器模式）。定时/计数器在单片机内部通过总线与CPU连接，因而可以接受CPU的控制，并能传送信号给CPU，从而让CPU执行设定的操作任务。
图3 定时/计数器的结构
上面我们已经了解了定时/计数器在定时模式下的工作原理：定时模式下，对外接晶振（也可以是外部时钟脉冲）的振荡信号12分频后，提供给计数器，作为计数的输入脉冲，计数器以这个12分频的脉冲周期为基本计数单位，对输入的脉冲进行计数，因为计数方式是加1计数，所以计数一直向上加，直到达到65536后溢出。
无论是定时/计数器处于计数还是计时方式，它们对内部或者外部的时钟脉冲进行计数时，都不会占用CPU的时间（这就是我们前面说的使用定时/计数器时，可以大大加快CPU的工作效率），直到产生溢出为止。它们的作用是当溢出发生后，通知CPU停止正在进行的工作，有限去处理“定时时间到”或者“计数器满”这样的事件。如果让CPU去计时或者计数，结果就是这样的：因为CPU是按顺序一步一步执行程序的，如果让CPU计时1分钟后去执行点亮LED的命令，那么它就必须按顺序执行延时1分钟的程序，才能够去点亮LED，在执行延时程序期间，CPU不能进行其它操作，例如判断按键是否按下等。
定时/计数器必须经过配置才能正确工作，怎么配置？配置什么？这就要用到TCON和TMOD这两个寄存器。所以必须知道这两个寄存器的控制方法，所谓的控制，其实就是对这两个寄存器的相应位进行控制。
定时/计数器的方式控制寄存器TMOD
TMOD是51单片机的特殊功能寄存器，功能是控制定时/计数器T0、T1的工作方式。TMOD不能进行位操作，只能进行字节操作（不能像控制I/O口那样sbit LED P1^7，LED=0；只能是进行像TMOD=0x12这样的操作）。在上电和复位时，TMOD的初始值为0,。
TMOD中各位的含义如图4所示。
