MCS-51单片机内部共有两个16位可编程定时器，计数器，即TO、Tl。既有定时功能，又有计数的功能。每个定时器都是由两个8位的特殊功能寄存器THi和TLi组成(i=0、1)。TMOD是TO和Tl的工作方式控制寄存器，TCON是TO和Tl的运行状态控制寄存器。在实际应用时，应首先根据需要对这些寄存器进行初始化，即设置TO和Tl的工作方式并对TO和Tl定时器装入初始值以得到精确的定时时间。TO和Tl的工作方式及运行状态是由TMOD和TCON两个特殊功能寄存器控制的，而TMOD和TCON是由用户所编的程序控制的。
定时器的核心是一个加l计数器，加l计数器的脉冲有两个来源：一个是系统时钟振荡器，另一个是外部脉冲，计数器对脉冲进行计数。当定时器/计数器用作定时器时是对机器周期进行计数，每经过一个机器周期计数器就加1，不断自加直到数满溢出，定时器的定时时间不仅与计数器初值有关，而且与系统的时钟频率有关。当定时器/计数器用作计数器时，计数器对来自输入引脚TO和Tl的外部脉冲计数。
MCS-51每个定时器有4种工作方式：方式0是13位计数结构，计数器由TLi的8位与THi的低5位构成，定时范围为(1—213)个机器周期；方式1是16位计数结构，定时范围为(1～216)个机器周期；方式2是8位计数结构，计数器由TLi的8位组成，当定时器溢时．THi的值能自动装入TLi中，并在此值基础上自动计数；在方式3下，也是8位的计数器，并且TO的各控制位和引脚归TLO使用，THO借用Tl的各控制位和引脚信号，Tl只能按不需要中断的方式0、1、2工作。通常用做串行通信的波特率发生器。
在实际应用中，定时器可以采用查询和中断方式，用查询的方式，程序执行的效率比较低，比较常用的是中断方式，使用定时器/计数器延时从程序的执行效率和稳定性两方面考虑都是最佳的方案。
下面我们看一个例子，需要延时为50ms，我们可以取定时器TO在工作方式1，计数初值为65536-50000=15536=3CBOH，用汇编编写中断服务程序如下：
从定时器溢出，发出中断要求，系统接受该中断要求，执行类似“LCALLXX”的动作，将正在执行的程序PC低位、高位压人堆栈，然后加载中断失量地址(0013H)到PC中，这一段过程要耗3个机器周期。在中断服务程序中把初值重新装入定时器并开启计数器①~⑥共占了10个机器周期，TLO初值应该赋值#OBDH。因为而此段位于0013H的程序超过8个字节会影响定时器1的中断入口(OOIBH)，所以，要么0013H放一个中断跳转子程序，要么压缩语句。我们选用后者。因为在中断子程序中没有用累加器A，也没有运算操作，所以程序①、②、⑦、⑧可以省去。将程序③、⑥省去使计数器0-直打开，从⑤赋值后开始计算。程序修改为：
