第23卷 定时器与计时器（3）山东省春季高考-电子技术类《单片机控制技术双析卷》

编写说明：山东省春季高考统一考试招生电子技术类《单片机控制技术考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第23、第24卷精准对标山东省考纲，知识模块（五）定时器/计数器基础知识 及单片机控制应用 ： （1） 了解STC89C51系列单片机定时器/计数器基本结构及其工作原理。 （2） 理解STC89C51系列单片机定时器/计数器的设置方法和实现方法。 山东省春季高考统一考试 电子技术类 《单片机控制技术》考点双析卷 第23卷 定时器与计时器（3） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．当定时器0溢出时，TCON 寄存器中的 位会被置 1。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IT0 D．IE0 【答案】A 【详解】在 TCON 寄存器中，TF0 是定时器 0 溢出标志位，当定时器 0 计数溢出时，TF0 置 1；TR0 是定时器 0 运行控制位，用于启动或停止定时器 0；IT0 用于外部中断 0 触发方式设置；IE0 是外部中断 0 中断请求标志位。故选择A。 2．若 51 单片机系统晶振频率为 12MHz，采用定时器 T1 作为波特率发生器，工作在方式 2，要使波特率为 2400bps，则定时器 T1 的初值为（   ） A．0xF4 B．0xE8 C．0xD6 D．0xBD 【答案】A 【详解】在方式2下，波特率计算公式为 ，已fos=12MHz，波特率=2400bps，SMOD=0（通常情况），代入公式可得初值为 0xF4。故选A。 3．MCS-51单片机定时器T0的溢出标志TF0，若计满数在CPU响应中断后（   ） A．由硬件清零 B．由软件清零 C．A和B都可以 D．随机状态 【答案】A 【详解】在 MCS-51 单片机中，当定时器 T0 计满数产生溢出时，硬件会自动将 TF0 置 1。当 CPU 响应定时器 T0 的中断请求后，硬件会自动清除 TF0 标志位，即由硬件清零。这样做的目的是为了便于下一次定时器溢出时能正确地产生中断请求信号。故选A。 4．MCS—51单片机定时器T0的溢出标志TF0，若计满数产生溢出时，其值为（   ） A．00H B．FFH C．1 D．计数值 【答案】C 【详解】当定时器 T0 计数溢出时，硬件自动将溢出标志 TF0 置 1。在二进制计数系统中，1用“1”表示，0用“0”表示。这里的 TF0 是一个位标志，当溢出时其值为 1。故选C。 5．MCS—51单片机定时器溢出标志是（   ） A．TR1和TR0 B．IE1和IE0 C．IT1和IT0 D．TF1和TF0 【答案】D 【详解】A 选项：TR1和 TRO 是定时器/计数器T1和 T0 的运行控制位。TR1=1时，定时器T1 开始运行；TRO=1。时，定时器 T0 开始运行。它们不是溢出标志位。 B 选项：IE1和IE0 是外部中断1和外部中断0的中断请求标志位。当外部中断请求信号有效时，相应的IE1。或 IE0 被置 1，表示有外部中断请求，不是定时器溢出标志位。 C选项：IT1和 IT0 是外部中断1和外部中断0的触发方式控制位。用于设置外部中断是电平触发方式还是边沿触发方式，与定时器溢出无关。 D 选项：TF1 和 TFO 是定时器/计数器 T1 和 T0 的溢出标志位。当定时器/计数器 T1 或 TO 计数溢出时，相。应的 TF1 或 TF0 会被硬件自动置 1。在中断方式下，可以通过检测该标志位来判断定时器是否溢出，进而进入中断服务程序进行相应的处理；在查询方式下，也可以通过查询该标志位来确定定时器是否溢出。 故选 D。 6．当系统时钟频率为6MHz时，定时器/计数器的方式1的最大定时时间是（   ） A．256μs B．8 192 μs C．131 072μs D．65 536 μs 【答案】C 【详解】然后根据定时时间的计算公式t=(M-N)×T来计算最大定时时间：其中N是计数初值，当N = 0时定时时间最长，T是机器周期。已知系统时钟频率fosc=6MHz，机器周期T= ，对于f=6MHz，T== 2u，最大计数值M=216=65536，当N=0时，定时时间t=(M-N)×T=M×T。把M=65536和T=2μs代入可得t=65536x2us=131072μs。所以答案是C。 7．要使 MCS - 51 单片机的外部中断 0 和定时器 / 计数器 T1 中断同时被允许，IE 寄存器的值应设置为（   ） A．89H B．98H C．A8H D．8AH 【答案】A 【详解】IE 寄存器中，EA 位是总中断允许位，EX0 位用于允许外部中断 0，ET1 位用于允许定时器 / 计数器 T1 中断。要同时允许这两个中断，EA=1，EX0 =1，ET1= 1。IE 寄存器的格式为（EA）（ - ）（ET2）（ES）（ET1）（EX1）（ET0）（EX0），对应的二进制为 10001001，即十六进制为 89H。答案是A。 8．MCS - 51 单片机串行通信的波特率与 有关。（   ） A．定时器 / 计数器的工作方式和初值 B．只与晶振频率有关 C．与中断优先级有关 D．与外部中断触发方式有关 【答案】A 【详解】MCS - 51 单片机串行通信的波特率与定时器 / 计数器的工作方式和初值有关。通过设置定时器 / 计数器的工作方式（如方式 2 常用于产生波特率）和合适的初值，可以产生不同的波特率；波特率不是只与晶振频率有关，还需要结合定时器 / 计数器的设置；与中断优先级和外部中断触发方式没有直接关系。所以答案是A。 9．在状态查询方式下，判断定时器 / 计数器 T0 是否溢出，需要查询 位。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IE0 D．IT0 【答案】A 【详解】在状态查询方式下，TF0 是定时器 / 计数器 T0 的溢出标志位。当 T0 计数溢出时，TF0 被硬件置 1。通过查询 TF0 位可以知道 T0 是否溢出；TR0 用于启动 T0；IE0 是外部中断 0 的中断请求标志位；IT0 用于设置外部中断 0 的触发方式。所以答案是A。 10．编写定时器方式 1 的初始化程序时，通常不包括以下哪个步骤（   ） A．设置 TMOD 寄存器确定工作方式 B．给 THx 和 TLx 赋初值 C．设置中断优先级 D．启动定时器，即设置 TCON 寄存器中的 TRx 位 【答案】C 【详解】定时器方式 1 初始化一般包括设置工作方式（TMOD）、赋初值（THx 和 TLx）、启动定时器（TCON 中的 TRx）。设置中断优先级在中断相关的编程中比较重要，但对于单纯的定时器方式 1 初始化不是必需的步骤。所以答案是C。 11．在定时器方式 0 下，MCS - 51 单片机定时器 / 计数器的计数初值最大为（   ） A．8192 B．2^13 - 1 C．2^16 - 1 D．256 【答案】B 【详解】定时器方式 0 是 13 位定时器 / 计数器，计数范围是 0 - 2^13 - 1，所以计数初值最大为 2^13 - 1。所以答案是 B。 12．MCS - 51 单片机的 TCON 寄存器中，用于控制定时器 / 计数器 T0 启动的位是（   ） A．TF0 B．TR0 C．TF1 D．TR1 【答案】B 【详解】TCON 寄存器中，TR0 位用于控制定时器 / 计数器 T0 的启动和停止，TR0 = 1 时启动 T0，TR0 = 0 时停止 T0；TF0 是 T0 的溢出标志位；TF1 和 TR1 是用于定时器 / 计数器 T1 的相关位，TF1 是溢出标志位，TR1 用于启动 T1。所以答案是B。 13．如果要使 MCS - 51 单片机的定时器 / 计数器 T0 工作在方式 1，TMOD 寄存器的值应设置为（   ） A．01H B．10H C．00H D．11H 【答案】A 【详解】TMOD 寄存器的高 4 位用于控制 T1，低 4 位用于控制 T0。对于 T0，方式 1 对应的控制位是 0001（二进制），即十六进制为 01H。所以要使 T0 工作在方式 1，TMOD 寄存器的值应设置为 01H。。所以答案是 A。 14．在 MCS - 51 单片机中，TMOD 寄存器用于（   ） A．控制定时器 / 计数器的启动和停止 B．设定定时器 / 计数器的工作方式 C．存放定时器 / 计数器的计数值 D．清除定时器 / 计数器的中断标志 【答案】B 【详解】TMOD（定时器 / 计数器方式寄存器）用于设定定时器 / 计数器的工作方式，如选择定时器模式还是计数器模式、工作方式是 0、1、2 等；控制定时器 / 计数器的启动和停止是通过 TCON 寄存器；计数值存放在 THx 和 TLx 寄存器中；清除中断标志是通过软件指令或者硬件自动清除部分标志，与 TMOD 无关。所以答案是 B。 15．单片机中定时器/计数器工作方式1是（   ） A．16位计数器或定时器结构 B．2个8位计数器或定时器结构 C．13位计数器或定时器结构 D．8位计数器或定时器结构 【答案】A 【详解】51 单片机定时器 / 计数器有多种工作方式。工作方式 0 是 13 位计数器 / 定时器结构。在这种方式下，定时器 / 计数器的高 8 位（TH）和低 5 位（TL）组成一个 13 位的计数器，TL 的高 3 位未使用。工作方式 1 是 16 位计数器 / 定时器结构。它的计数寄存器由高 8 位（TH）和低 8 位（TL）组成，能够实现 16 位的计数或定时功能。例如，当用于定时功能时，可以通过设置合适的初值来确定定时的时间长度，最大定时时间相对工作方式 0 更长。工作方式 2 是 8 位自动重装初值的计数器 / 定时器结构。在这种方式下，TL 作为 8 位计数器，TH 用于存放初值，当 TL 计数溢出时，自动将 TH 中的初值装入 TL，不需要程序重新装入初值，适合用于产生精确的定时脉冲等应用场景。工作方式 3 是双 8 位计数器 / 定时器结构，只适用于定时器 / 计数器 0。在这种方式下，定时器 / 计数器 0 被分成两个独立的 8 位计数器，TL0 和 TH0 可以分别进行计数操作，常用于一个定时器 / 计数器需要同时完成两种不同的定时或计数任务的情况。所以定时器 / 计数器工作方式 1 是 16 位计数器或定时器结构，答案是 A。 16．下列指令判断若定时器T0未计满数就原地等待的是（   ） A．JB TO,$ B．JNB TFO,$ C．JNB TRO,$ D．JB TFO,$ 【答案】B 【详解】选项 A：JB T0,$，在 51 单片机中没有JB T0,$这样的指令，因为T0是定时器 / 计数器，不是位寻址区的位，所以该选项错误。选项 B：JNB TF0,$，JNB是判位变量转移指令，功能是若位变量为 0，则程序转移；若位变量为 1，则程序顺序执行。TF0是定时器 / 计数器 0 的溢出标志位。当TF0 = 0时，说明定时器 T0 还未计满数，程序就原地等待（$表示当前地址），该选项正确。选项 C：JNB TR0,$，TR0是定时器 / 计数器 0 的运行控制位。JNB TR0,$指令是判断TR0是否为 0，即判断定时器 T0 是否停止运行，而不是判断是否计满数，所以该选项错误。选项 D：JB TF0,$，当TF0 = 1时，程序才会原地等待，这是判断定时器 T0 已经计满数（溢出）的情况，而不是未计满数，所以该选项错误。答案是 B 选项。 17．要想测量INT1引脚上的一个正向脉冲宽度，TMOD的内容应为（   ） A．09H B．87H C．00H D．80H 【答案】D 【详解】对于定时器 / 计数器 T1，高 4 位（D7 - D4）控制其工作方式；对于定时器 / 计数器 T0，低 4 位（D3 - D0）控制其工作方式。其中：GATE：门控位。当 GATE = 1 时，定时器 / 计数器的启动受外部引脚（INT0 或 INT1）和 TRx（x = 0 或 1）共同控制；当 GATE = 0 时，只要 TRx = 1，定时器 / 计数器就启动。C/T：定时 / 计数功能选择位。当 C/T = 0 时，为定时器功能；当 C/T = 1 时，为计数器功能。M1 和 M0：工作方式选择位，不同的组合对应不同的工作方式。要测量 INT1 引脚上的正向脉冲宽度，需要使用定时器 T1，并且要将 T1 设置为定时器方式（C/T = 0），工作方式 0（M1 = 0，M0 = 0），同时为了利用外部引脚 INT1 控制定时器的启动（门控功能），GATE 位要设置为 1。对于 T1，TMOD 的高 4 位应设置为 1000（二进制），转换为十六进制就是 8。T0 的低 4 位暂时不使用，可以设置为 0000。所以 TMOD 的内容应为 80H，答案是 D选项。 18．定时器/计数器工作于方式1时，其计数器为 位。（   ） A．8 B．16 C．11 D．13 【答案】B 【详解】在 MCS - 51 单片机中，定时器 / 计数器有多种工作方式。工作方式 1 是 16 位的定时器 / 计数器方式。在这种方式下，由 TH（高 8 位）和 TL（低 8 位）组成 16 位的计数器。对于定时器 T0，使用 TH0 和 TL0；对于定时器 T1，使用 TH1 和 TL1。所以定时器 / 计数器工作于方式 1 时，其计数器为 16 位，答案是 B 选项。 19．若系统晶振频率为12MHz，则T0工作于方式0时的最大定时时间是（   ） A．8.192 ms B．65.536 ms C．0.256 ms D．1.024ms 【答案】A 【详解】在方式0下，T0 是一个 13 位的定时/计数器。其定时时间计算公式为T=(213 -初值)×机器周期12已知晶振频率fosc=12MHz，则机器周期。当定时时间最长时，初值为0。此时定时时间T=(213-0)×1us=(8192)x1us = 8.192ms，所以答案是 A 选项。 20．8051单片机内部有个______16位的定时/计数器，其中T0有______种工作方式。（   ） A．4 5 B．2 4 C．5 2 D．2 3 【答案】B 【详解】8051 单片机内部有 2 个 16 位的定时 / 计数器，分别是 T0 和 T1。T0 有 4 种工作方式，分别是方式 0（13 位定时 / 计数器）、方式 1（16 位定时 / 计数器）、方式 2（8 位自动重装定时 / 计数器）、方式 3（T0 分为两个 8 位定时 / 计数器，T1 停止计数）。 所以答案是 B 选项。 二、综合应用题（本大题共4小题，每题10分，共40分） 21．编写定时器1，模式1，定时50ms的中断服务程序。 【答案】void Timer1_ISR() interrupt 3 {    TH1 = 0x3C;                    TL1 = 0xB0;     // 用户代码    } 【详解】void Timer1_ISR() interrupt 3 {  // Timer1中断号为3     TH1 = 0x3C;                  // 重新装入初值     TL1 = 0xB0;     // 用户代码（例如：50ms任务） } 22．简述 51 单片机定时器 / 计数器的两种工作模式（定时模式和计数模式）的区别及应用场景。 【答案】①定时模式： 计数脉冲来源：来自单片机内部的时钟信号，经过频后作为计数脉冲。 计数原理：对机器周期进行计数，当计数值达到设定值时，定时器溢出，触发中断或产生定时信号。 应用场景：用于实现精确的时间控制，如延时、定时中断、脉冲信号产生等，例如 LED 定时闪烁、秒表计时等。 ②计数模式： 计数脉冲来源：来自单片机外部的引脚（T0 对应 P3.4，T1 对应 P3.5），外部引脚每产生一个脉冲，计数器加 1。 计数原理：对外部输入的脉冲信号进行计数，当计数值达到设定值时，计数器溢出，触发中断或产生计数完成信号。 应用场景：用于对外部事件进行计数，如脉冲个数统计、转速测量、按键次数计数等，例如电机转速检测、产品数量统计等。 23．请使用 51 单片机 C 语言编写一个程序，实现功能：让 P1.0 引脚连接的 LED 以 1s 为周期闪烁（亮 1s，灭 1s，循环进行）。要求： (1)写出完整程序代码； (2)简要说明程序工作原理。 【答案】(1)完整程序代码： #include <reg51.h>  // 包含51单片机寄存器定义头文件 // 延时函数：实现约1s延时（晶振频率12MHz） void delay1s(void) {     unsigned int i, j, k;  // 定义无符号整型变量，用于循环计数     for(i = 10; i > 0; i--)         for(j = 110; j > 0; j--)             for(k = 100; k > 0; k--); } void main(void) {  // 主函数，程序入口     while(1) {      // 无限循环，使程序持续运行         P1_0 = 0;   // P1.0引脚输出低电平，LED点亮（共阳接法）         delay1s();  // 调用延时函数，保持LED亮1s         P1_0 = 1;   // P1.0引脚输出高电平，LED熄灭         delay1s();  // 调用延时函数，保持LED灭1s     } } (2)程序工作原理： 引入reg51.h头文件，可直接通过标识符（如 P1_0）操作单片机引脚。 delay1s函数通过三重 for 循环实现约 1s 延时，适配 12MHz 晶振下的机器周期（1μs）。 主函数中while(1)构建无限循环：P1_0 输出低电平使 LED 点亮，延时 1s 后输出高电平使 LED 熄灭，再延时 1s，循环实现 1s 周期闪烁。 24．已知单片机晶振频率为 12MHz，使用定时器 0 工作在方式 1，要求定时时间为 50ms。计算定时器 0 的计数初值，并写出设置 TCON 和 E 寄存器允许定时器 0 中断的相关位设置代码。 【答案】①计算计数初值： 机器周期=12/晶振频率=12/12MHz=1μS。 方式1是 16 位定时器，定时时间T=(2^16-X)*机器周期，已知T=50ms=50000us。 则 ，转化为十六进制为3CBOH，所以THO=3CH，TLO = BOH。 ②寄存器设置代码： MOV TMOD,#01H;设置定时器 0 工作方式 1 MOV THO,#3CH;设置计数初值高8位 MOV TLO,#B0H;设置计数初值低8位 SETB ETO;允许定时器0中断 SETB EA;开总中断 SETB TRO;启动定时器 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：山东省春季高考统一考试招生电子技术类《单片机控制技术考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第23、第24卷精准对标山东省考纲，知识模块（五）定时器/计数器基础知识 及单片机控制应用 ： （1） 了解STC89C51系列单片机定时器/计数器基本结构及其工作原理。 （2） 理解STC89C51系列单片机定时器/计数器的设置方法和实现方法。 山东省春季高考统一考试 电子技术类 《单片机控制技术》考点双析卷 第23卷 定时器与计时器（3） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．当定时器0溢出时，TCON 寄存器中的 位会被置 1。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IT0 D．IE0 2．若 51 单片机系统晶振频率为 12MHz，采用定时器 T1 作为波特率发生器，工作在方式 2，要使波特率为 2400bps，则定时器 T1 的初值为（   ） A．0xF4 B．0xE8 C．0xD6 D．0xBD 3．MCS-51单片机定时器T0的溢出标志TF0，若计满数在CPU响应中断后（   ） A．由硬件清零 B．由软件清零 C．A和B都可以 D．随机状态 4．MCS—51单片机定时器T0的溢出标志TF0，若计满数产生溢出时，其值为（   ） A．00H B．FFH C．1 D．计数值 5．MCS—51单片机定时器溢出标志是（   ） A．TR1和TR0 B．IE1和IE0 C．IT1和IT0 D．TF1和TF0 6．当系统时钟频率为6MHz时，定时器/计数器的方式1的最大定时时间是（   ） A．256μs B．8 192 μs C．131 072μs D．65 536 μs 7．要使 MCS - 51 单片机的外部中断 0 和定时器 / 计数器 T1 中断同时被允许，IE 寄存器的值应设置为（   ） A．89H B．98H C．A8H D．8AH 8．MCS - 51 单片机串行通信的波特率与 有关。（   ） A．定时器 / 计数器的工作方式和初值 B．只与晶振频率有关 C．与中断优先级有关 D．与外部中断触发方式有关 9．在状态查询方式下，判断定时器 / 计数器 T0 是否溢出，需要查询 位。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IE0 D．IT0 10．编写定时器方式 1 的初始化程序时，通常不包括以下哪个步骤（   ） A．设置 TMOD 寄存器确定工作方式 B．给 THx 和 TLx 赋初值 C．设置中断优先级 D．启动定时器，即设置 TCON 寄存器中的 TRx 位 11．在定时器方式 0 下，MCS - 51 单片机定时器 / 计数器的计数初值最大为（   ） A．8192 B．2^13 - 1 C．2^16 - 1 D．256 12．MCS - 51 单片机的 TCON 寄存器中，用于控制定时器 / 计数器 T0 启动的位是（   ） A．TF0 B．TR0 C．TF1 D．TR1 13．如果要使 MCS - 51 单片机的定时器 / 计数器 T0 工作在方式 1，TMOD 寄存器的值应设置为（   ） A．01H B．10H C．00H D．11H 14．在 MCS - 51 单片机中，TMOD 寄存器用于（   ） A．控制定时器 / 计数器的启动和停止 B．设定定时器 / 计数器的工作方式 C．存放定时器 / 计数器的计数值 D．清除定时器 / 计数器的中断标志 15．单片机中定时器/计数器工作方式1是（   ） A．16位计数器或定时器结构 B．2个8位计数器或定时器结构 C．13位计数器或定时器结构 D．8位计数器或定时器结构 16．下列指令判断若定时器T0未计满数就原地等待的是（   ） A．JB TO,$ B．JNB TFO,$ C．JNB TRO,$ D．JB TFO,$ 17．要想测量INT1引脚上的一个正向脉冲宽度，TMOD的内容应为（   ） A．09H B．87H C．00H D．80H 18．定时器/计数器工作于方式1时，其计数器为 位。（   ） A．8 B．16 C．11 D．13 19．若系统晶振频率为12MHz，则T0工作于方式0时的最大定时时间是（   ） A．8.192 ms B．65.536 ms C．0.256 ms D．1.024ms 20．8051单片机内部有个______16位的定时/计数器，其中T0有______种工作方式。（   ） A．4 5 B．2 4 C．5 2 D．2 3 二、综合应用题（本大题共4小题，每题10分，共40分） 21．编写定时器1，模式1，定时50ms的中断服务程序。 22．简述 51 单片机定时器 / 计数器的两种工作模式（定时模式和计数模式）的区别及应用场景。 23．请使用 51 单片机 C 语言编写一个程序，实现功能：让 P1.0 引脚连接的 LED 以 1s 为周期闪烁（亮 1s，灭 1s，循环进行）。要求： (1)写出完整程序代码； (2)简要说明程序工作原理。 24．已知单片机晶振频率为 12MHz，使用定时器 0 工作在方式 1，要求定时时间为 50ms。计算定时器 0 的计数初值，并写出设置 TCON 和 E 寄存器允许定时器 0 中断的相关位设置代码。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $