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Part1：定时器介绍
回想一下之前写的程序，在实现延时这一功能时，我们使用了delay() 函数，这个函数并没有采用任何外设，只是写了两个循环嵌套，让cpu计数，当计数完成也就代表延时结束，简单点说就是让cpu通过不停的计数来消耗时间，所以这种方式有个很大的弊端，就是当cpu “死跑” 延时的时候，是做不了其他事情的，这个时候就需要一个额外的工具来帮助cpu完成计时，这就是定时器的作用。举个例子，比如你想在十分钟后做某件事，如果身边没有任何工具的话，你只能自己默数600秒，而你在数数的时候是肯定不能分心做其他事情的哈，而如果你身边有块表，那就可以定一个十分钟后的闹钟，让它帮你计时，在这十分钟期间你就可以放心地做其他事情了。除此之外定时器还有一些其他作用，比如用于计时系统，可实现软件计时，或者使程序每隔一固定时间完成一项操作。
传统51单片机有3个定时器（简称T0，T1，T2），不同的型号可能会有不同的定时器个数和操作方式，但一般来说，T0和T1的操作方式是所有51单片机所共有的。下面我们来学习51单片机最常用的片上外设——定时器。
Part2：定时器的工作模式与流程
的定时器T0和T1均有4种工作模式：
模式0：13位定时器/计数器
模式1：16位定时器/计数器 （常用）
模式2：8位自动重装模式
模式3：两个8位计数器
本节只介绍模式1：
首先定时器工作时主要分成三个步骤：时钟 → 计数 → 中断
可以看到，计数器里有两个时基单元，TL0（低8位）和 TH0（高8位）总共16位，所以叫16位定时/计数器，它最多可以计数 2^16=65535次。
计数器由时钟提供脉冲信号，经过分频器，每来一次脉冲计数+1，我们可以先设置一个计数器的初值 x，当计次超过65535时，下一个脉冲就会产生溢出，触发溢出中断，程序可以捕获到这个中断，就可以得知此次经历了（65535-x+1）us，这样就完成了一次定时。举个例子：我们可以把初值定位64535，这样到溢出值65535还需计数1000次，需要，这就是个1ms的定时器。
达到我们想要的计数值后，计数溢出就会进入中断，手册上关于中断的定义是这样说的：中断系统是为使 CPU 具有对外界紧急事件的实时处理能力而设置的。当中央处理机 CPU 正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件请求，要求 CPU 暂停当前的工作，转而去处理这个紧急事件，处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作，这样的过程称为中断。
可以看到中断并不会影响主程序的内容，可以理解为在主程序执行的过程中加急处理一项任务，这些任务也有轻重缓急之分，所以中断也会有优先级的高低之别，本篇介绍的定时器0的中断优先级排在第二，仅次于外部中断0。不同的中断会进入不同的入口通道，在程序里用中断号来区分不同类型的中断服务程序。
如何使用定时器 1.配置寄存器
定时器的相关两个寄存器如下：依然是STC官方手册里的表，TCON就是 “Timer ” 的意思，也就是定时器控制寄存器，TMOD就是 “Timer Mode”的意思，也就是定时器模式寄存器。
（1）先配置这个TMOD寄存器，定时器1的不用管所以只看低四位，门控端GATE直接给0就可以，C/T也给0，让系统时钟做脉冲源。我们想让定时器工作在哪个模式要配置M1和M0两位，具体参考下面这张图：
定时器0的工作模式由这两位共同决定，那我们需要定时器工作在16位定时器模式，所以M1=0，M0=1。TMOD寄存器是不可以位寻址，只能整体赋值，高4位为定时器1的部分，随便给任何值都可以，因为后面压根就不会进到中断，就都给它置0吧，这样TMOD的8位就是0000 0001也就是TMOD＝0x01。
（2） 再配置这个TCON寄存器，TF1和TR1是定时器1的不用管他，TF0上面说了是中断允许标志位，在初始化的时候应先对其清零，TR0手册里叫定时器0运行控制位，我们给他置1，这个IE0和IT0都不需要配，因为上面的门控端GATE已经置0，所以IE0和IT0并不会影响。TCON寄存器是可以进行位寻址的，所以直接单独赋值即可：TF0=0，TR0=1，只需要配置这两位。
（3）接下来是配置计数器TL0和TH0，给这高8位和低8位都要设置好初值，就拿1模式为例，那初值就要设置为64535，2的8次方是256，想要取出64535的高8位就可以用 64535 / 256，低8位就是64535 % 256，这个原理就和十进制取高低位一样，只不过十进制 / 和 % 的是10的几次方，这里是2的几次方，那么TH0=64535 / 256，TL0=64535 % 256。
这样整个流程就都配置好了！看似很多内容，实现在代码上不过几行。关于中断服务程序和其他一些详细的内容都放到了代码的注释里，我们直接来看代码吧，这里拿呼吸灯的例子：
2.定时器实现呼吸灯代码
#include
//声明
void T0init();
unsigned int PWM_wanttime=0; //想要多长时间改变的占空比一次
unsigned int Breath_wanttime=0; //想要多长时间改变呼气或者吸气的值时间
unsigned int PWM_value = 0; //占空比的大小
bit Direct_flag = 0; //LED的呼吸方向的开关
void main()
{
T0init();
while(1)
{
}
}
/*********************************************************
* 函数说明 ：1ms定时
*********************************************************/
void T0init()
{
TMOD |= 0x01; //设置定时器为工作方式1
TH0=0XFC; //1ms定时，装入初值
TL0=0X66;
ET0 = 1; //开定时器的中断
TR0 = 1; //开定时器
EA = 1; //开总中断
}
void Time0(void) interrupt 1
{
TH0=0XFC; //1ms定时，装入初值
TL0=0X66;
PWM_wanttime++; //改变的占空比一次的标志
Breath_wanttime++; //呼气或者吸气的时间改变的标志
if(PWM_wanttime == PWM_value) //判断是否到了点亮LED的时候
P2 = 0x00; //点亮LED
if(PWM_wanttime == 10) //当前周期结束
{
P2 = 0xFF; //熄灭LED
PWM_wanttime = 0; //重新计时，去改变占空比
}
if((Breath_wanttime == 200) && (Direct_flag == 0)) //200ms 改一次占空比，占空比每次增加10%
{
Breath_wanttime = 0;
PWM_value++; //改变占空比的值
if(PWM_value == 9) //占空比更改方向
Direct_flag = 1;
}
if((Breath_wanttime == 200) && (Direct_flag == 1)) //200ms 改一次占空比，占空比每次减少10%
{
Breath_wanttime = 0;
PWM_value--; //改变占空比的值
if(PWM_value == 1) //占空比更改方向
Direct_flag = 0;
}
} 呼吸灯效果：
呼吸灯
Part3：拓展计算机周期知识点（引用@）
51单片机的最小系统板上有一个12Mhz的晶振。那为什么是12Mhz为不是其他的频率呢？
计算机周期
想理解它就需要了解三个概念：时钟周期、指令周期和机器周期。
指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。
机器周期也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个时钟周期组成。
时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。时钟周期是一个时间的量。时钟周期表示了SDRAM所能运行的**频率。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。
因此，晶振可以理解为单片机的 “心脏” ，它为单片机提供了时钟周期，晶振频率会直接影响时钟周期的大小，二者的关系为：时钟周期 = 1 / 晶振频率 无论你的晶振频率是多少，对于单片机来说，它内部都是固定的关系 ，在设计之初，由于51单片机性能和制程工艺等因素，出厂时把51单片机的机器周期严格的控制在12个时钟周期，指令周期一般是由1 2 4 个机器周期组成。
我们回到上面问题为什么晶振是12Mhz？我们计算下：时钟周期 = 1 / (12M) (s) = 1/ (s) = 1/12 (us)，51单片机一个机器周期是12个时钟周期，即机器周期=12*1/12 (us) = 1 (us) ，这样执行1条指令的时间就控制在了1(us)、2(us)、4(us)。
Part4：结语
定时器部分刚接触来说可能比较难，本文也只简单介绍了其中定时器0的使用，关于中断优先级配置等更深入内容还请看江协科技的视频，在这里贴出一些定时器的教程以及应用链接，感兴趣可以点击学习：
[7-1] 定时器_哔哩哔哩
51单片机：中断系统（外部中断，定时器中断，串口通信）_51单片机串口中断-CSDN博客
【51单片机学习记录】PWM概述及其应用_单片机pwm-CSDN博客
【51单片机入门教程】51单片机利用pwm实现呼吸灯，了解占空比、程序优化方法_哔哩哔哩
基于51单片机制作频率计-测脉冲数法_51单片机信号频率计测量-CSDN博客