AVR定時(shí)器的用法要點(diǎn)介紹
M16的T1 16位定時(shí)器一共有15種工作模式,其他2個(gè)8位定時(shí)器(T0/T2)相對(duì)簡(jiǎn)單,除了T2有異步工作模式用于RTC應(yīng)用外 (可以利用溢出中斷和比較匹配中斷作定時(shí)功能)
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/148627.htm符號(hào)定義:
BOTTOM 計(jì)數(shù)器計(jì)到0x0000 時(shí)即達(dá)到BOTTOM
MAX 計(jì)數(shù)器計(jì)到0xFFFF ( 十進(jìn)制的65535) 時(shí)即達(dá)到MAX
TOP 計(jì)數(shù)器計(jì)到計(jì)數(shù)序列的最大值時(shí)即達(dá)到TOP。
TOP 值可以為固定值0x00FF、0x01FF或 0x03FF,或是存儲(chǔ)于寄存器 OCR1A或ICR1里的數(shù)值,具體有賴于工作模式
------注意MAX和TOP是不同的,在表格[波形產(chǎn)生模式的位描述]可以看到它們的作用
分5種工作類型
1 普通模式 WGM1=0
跟51的普通模式差不多,有TOV1溢出中斷標(biāo)志,發(fā)生于MAX(0xFFFF)時(shí)
1 采用內(nèi)部計(jì)數(shù)時(shí)鐘 用于 ICP捕捉輸入場(chǎng)合---測(cè)量脈寬/紅外解碼
(捕捉輸入功能可以工作在多種模式下,而不單單只是普通模式)
2 采用外部計(jì)數(shù)脈沖輸入 用于 計(jì)數(shù),測(cè)頻
其他的應(yīng)用,采用其他模式更為方便,不需要像51般費(fèi)神
2 CTC模式 [比較匹配時(shí)清零定時(shí)器模式] WGM1=4,12
跟51的自動(dòng)重載模式差不多
1 用于輸出50%占空比的方波信號(hào)
2 用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的連續(xù)定時(shí)信號(hào)
WGM1=4時(shí), 最大值由OCR1A設(shè)定,TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷標(biāo)志
WGM1=12時(shí),最大值由ICF1設(shè)定, TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷標(biāo)志
------如果TOP=MAX,TOP時(shí)也會(huì)產(chǎn)生TOV1溢出中斷標(biāo)志
注:WGM=15時(shí),也能實(shí)現(xiàn)從OC1A輸出方波,而且具備雙緩沖功能
計(jì)算公式: fOCn=fclk_IO/(2*N*(1+TOP))
變量N 代表預(yù)分頻因子(1、8、64、256、1024),T2多了(32、128)兩級(jí)。
3 快速PWM模式 WGM1=5,6,7,14,15
單斜波計(jì)數(shù),用于輸出高頻率的PWM信號(hào)(比雙斜波的高一倍頻率)
都有TOV1溢出中斷,發(fā)生于TOP時(shí)[不是MAX,跟普通模式,CTC模式不一樣]
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=5時(shí), 最大值為0x00FF, 8位分辨率
WGM1=6時(shí), 最大值為0x01FF, 9位分辨率
WGM1=7時(shí), 最大值為0x03FF,10位分辨率
WGM1=14時(shí),最大值由ICF1設(shè)定, TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=15時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定,TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒有PWM能力,最多只能輸出方波)
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
注意,即使OCR1A/B設(shè)為0x0000,也會(huì)輸出一個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘周期的窄脈沖,而不是一直為低電平
計(jì)算公式:fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP))
4 相位修正PWM模式 WGM1=1,2,3,10,11
雙斜波計(jì)數(shù),用于輸出高精度的,相位準(zhǔn)確的,對(duì)稱的PWM信號(hào)
都有TOV1溢出中斷,但發(fā)生在BOOTOM時(shí)
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=1時(shí), 最大值為0x00FF, 8位分辨率
WGM1=2時(shí), 最大值為0x01FF, 9位分辨率
WGM1=3時(shí), 最大值為0x03FF,10位分辨率
WGM1=10時(shí),最大值由ICF1設(shè)定, TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=11時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定,TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒有PWM能力,最多只能輸出方波)
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
可以輸出0%~100%占空比的PWM信號(hào)
若要在T/C 運(yùn)行時(shí)改變TOP 值,最好用相位與頻率修正模式代替相位修正模式。若TOP保持不變,那么這兩種工作模式實(shí)際沒有區(qū)別
計(jì)算公式:fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)
5 相位與頻率修正PWM模式 WGM1=8,9
雙斜波計(jì)數(shù),用于輸出高精度的、相位與頻率都準(zhǔn)確的PWM波形
都有TOV1溢出中斷,但發(fā)生在BOOTOM時(shí)
比較匹配后可以產(chǎn)生OCF1x比較匹配中斷.
WGM1=8時(shí),最大值由ICF1設(shè)定, TOP時(shí)產(chǎn)生ICF1輸入捕捉中斷 (單緩沖)
WGM1=9時(shí),最大值由OCR1A設(shè)定,TOP時(shí)產(chǎn)生OCF1A比較匹配中斷(雙緩沖,但OC1A將沒有PWM能力,最多只能輸出方波)
相頻修正修正PWM 模式與相位修正PWM 模式的主要區(qū)別在于OCR1x 寄存器的更新時(shí)間
改變TOP值時(shí)必須保證新的TOP值不小于所有比較寄存器的數(shù)值
可以輸出0%~100%占空比的PWM信號(hào)
使用固定TOP 值時(shí)最好使用ICR1 寄存器定義TOP。這樣OCR1A 就可以用于在OC1A輸出PWM 波。
但是,如果PWM 基頻不斷變化(通過(guò)改變TOP值), OCR1A的雙緩沖特性使其更適合于這個(gè)應(yīng)用。
計(jì)算公式:fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)
快速參考見 Table 47. 波形產(chǎn)生模式的位描述
T/C 的時(shí)鐘源
T/C 的時(shí)鐘源可以有多種選擇,由CS12:0控制,分別用于高速(低分頻)/長(zhǎng)時(shí)間(高分頻)/外部計(jì)數(shù)場(chǎng)合
一個(gè)16位定時(shí)器,在8MHz系統(tǒng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下,可以實(shí)現(xiàn)uS級(jí)的高速定時(shí)和長(zhǎng)達(dá)8秒的超長(zhǎng)定時(shí),這可是標(biāo)準(zhǔn)51的弱點(diǎn)
CS12 CS11 CS10 說(shuō)明
0 0 0 無(wú)時(shí)鐘源 (T/C 停止)
0 0 1 clkIO/1 ( 無(wú)預(yù)分頻)
0 1 0 clkIO/8 ( 來(lái)自預(yù)分頻器)
0 1 1 clkIO/64 ( 來(lái)自預(yù)分頻器)
1 0 0 clkIO/256 ( 來(lái)自預(yù)分頻器)
1 0 1 clkIO/1024 ( 來(lái)自預(yù)分頻器)
1 1 0 外部T1 引腳,下降沿驅(qū)動(dòng)
1 1 1 外部T1 引腳,上升沿驅(qū)動(dòng)
分頻器復(fù)位
在高預(yù)分頻應(yīng)用時(shí),通過(guò)復(fù)位預(yù)分頻器來(lái)同步T/C 與程序運(yùn)行,可以減少誤差。
但是必須注意另一個(gè)T/C是否也在使用這一預(yù)分頻器,因?yàn)轭A(yù)分頻器復(fù)位將會(huì)影響所有與其連接的T/C。
外部時(shí)鐘源
由于使用了引腳同步邏輯,建議外部時(shí)鐘的最高頻率不要大于fclk_IO/2.5。
外部時(shí)鐘源不送入預(yù)分頻器
選擇使用外部時(shí)鐘源后,即使T1引腳被定義為輸出,其T1引腳上的邏輯信號(hào)電平變化仍然會(huì)驅(qū)動(dòng)T/C1 計(jì)數(shù),這個(gè)特性允許用戶通過(guò)軟件來(lái)控制計(jì)數(shù)。
輸入捕捉單元
T/C 的輸入捕捉單元可用來(lái)捕獲外部事件,并為其賦予時(shí)間標(biāo)記以說(shuō)明此時(shí)間的發(fā)生時(shí)刻。
分頻器相關(guān)文章:分頻器原理
評(píng)論