第7章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊

1、第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 1 實驗內(nèi)容 實驗實驗4 4：掌握：掌握9S129S12單片機單片機IOIO口的基本程序調(diào)試，學(xué)會使用口的基本程序調(diào)試，學(xué)會使用BDMBDM和實際實驗系統(tǒng)編程和實際實驗系統(tǒng)編程 下載：下載： 事先看一下實驗板原理圖和事先看一下實驗板原理圖和CodeWarrior V5.0開發(fā)環(huán)境快速入門開發(fā)環(huán)境快速入門-工程創(chuàng)建工程創(chuàng)建 for 9S12DG128B.doc或或CodeWarrior V5.0開發(fā)環(huán)境快速入門開發(fā)環(huán)境快速入門-工程創(chuàng)建工程創(chuàng)建 for 9S12XDT512等等.doc（一部分同學(xué)的實驗板是帶協(xié)處理器的（一部分同學(xué)的實驗板是帶協(xié)處理器的9S

2、12XDT512或或 DP512等等），拿到實驗板后先看一下板上單片機的型號。），拿到實驗板后先看一下板上單片機的型號。 1.1.編寫并實現(xiàn)編寫并實現(xiàn)LEDLED排燈排燈(D2D10)(D2D10)顯示程序，實現(xiàn)花燈顯示，即顯示程序，實現(xiàn)花燈顯示，即0101010101010101和和 1010101010101010動態(tài)顯示（動態(tài)顯示（0 0表示燈滅，表示燈滅，1 1表示燈亮）；表示燈亮）； 2.2.編寫并實現(xiàn)編寫并實現(xiàn)LEDLED排燈排燈(D2D10)(D2D10)顯示程序，分別實現(xiàn)從左向右逐個點亮和從顯示程序，分別實現(xiàn)從左向右逐個點亮和從 右到左逐個點亮的流水燈顯示；右到左逐個點亮的流水

3、燈顯示； 3.3.編寫并實現(xiàn)編寫并實現(xiàn)LEDLED排燈排燈(D2D10)(D2D10)顯示程序，實現(xiàn)按鍵與顯示程序，實現(xiàn)按鍵與LEDLED的關(guān)聯(lián)，即的關(guān)聯(lián)，即4 4個按個按 鍵鍵S3S6S3S6控制控制4 4個個LEDLED燈，按鍵按下相應(yīng)的燈亮，松開相應(yīng)的燈滅。燈，按鍵按下相應(yīng)的燈亮，松開相應(yīng)的燈滅。 要求要求1. 1. 用到延時的地方需用軟件延時實現(xiàn)。用到延時的地方需用軟件延時實現(xiàn)。 2. 2. 有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 2 實驗實驗5 5：掌握：掌握9S129S12單片機單片機ECTECT模塊

4、的使用方法模塊的使用方法 要求要求1. 1. 描述什么是輸入捕捉和輸出比較，描述描述什么是輸入捕捉和輸出比較，描述9S129S12單片機單片機ECTECT模塊模塊 主要寄存器設(shè)置；主要寄存器設(shè)置； 2. 2. 用用ECTECT模塊延時代替實驗?zāi)K延時代替實驗6 6中用到的軟件延時，實現(xiàn)實驗中用到的軟件延時，實現(xiàn)實驗6 6中中 的各種的各種LEDLED排燈排燈(D2D10)(D2D10)顯示效果；顯示效果； 3. 3. 要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 3 實驗實驗6 6：掌握：掌握9S129S12單片機

5、實現(xiàn)數(shù)碼管顯示單片機實現(xiàn)數(shù)碼管顯示 要求要求1. 1. 在四位數(shù)碼管上循環(huán)顯示共個數(shù)中的某連續(xù)四在四位數(shù)碼管上循環(huán)顯示共個數(shù)中的某連續(xù)四 位，如下圖所示；位，如下圖所示； 2. 2. 程序中需要延時的地方用軟件延時實現(xiàn)；程序中需要延時的地方用軟件延時實現(xiàn)； 3. 3. 要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 4 實驗實驗7 7：掌握：掌握9S129S12單片機實現(xiàn)數(shù)碼管顯示單片機實現(xiàn)數(shù)碼管顯示 要求要求1. 1. 在四位數(shù)碼管上循環(huán)顯示共個數(shù)中的某連

6、續(xù)四在四位數(shù)碼管上循環(huán)顯示共個數(shù)中的某連續(xù)四 位，如下圖所示；位，如下圖所示； 2. 2. 程序中需要延時的地方用程序中需要延時的地方用ECTECT模塊延時實現(xiàn)；模塊延時實現(xiàn)； 3. 3. 要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。要有完整的程序和注釋，并最后總結(jié)實現(xiàn)原理。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 5 實驗實驗8 8：掌握：掌握9S129S12單片機單片機ADAD和顯示綜合編程與調(diào)試和顯示綜合編程與調(diào)試 要求要求1.1.實驗板上單片機實驗板上單片機ADAD模塊的模塊的AN15AN15引腳接了可調(diào)電位器引腳接了可調(diào)電位器

7、RV1RV1（見（見 實驗板原理圖），要求實現(xiàn)對可調(diào)電位器上的電壓進(jìn)行實驗板原理圖），要求實現(xiàn)對可調(diào)電位器上的電壓進(jìn)行ADAD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 （ 1010位精度位精度），并對采樣結(jié)果進(jìn)行數(shù)字濾波，即對采樣多次），并對采樣結(jié)果進(jìn)行數(shù)字濾波，即對采樣多次 （如（如1010次）的結(jié)果排序并掐頭去尾求平均值，將濾波后的結(jié)果次）的結(jié)果排序并掐頭去尾求平均值，將濾波后的結(jié)果 （轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制）送四位數(shù)碼管顯示；（轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制）送四位數(shù)碼管顯示； 2. 2. 調(diào)節(jié)可調(diào)電位器，觀察數(shù)碼管顯示變化規(guī)律；調(diào)節(jié)可調(diào)電位器，觀察數(shù)碼管顯示變化規(guī)律； 3. 3. 要有完整的程序和注釋，畫出程序流程圖并最后總結(jié)實現(xiàn)要有完整的程序

8、和注釋，畫出程序流程圖并最后總結(jié)實現(xiàn) 原理。原理。 AD采樣數(shù)字濾波 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 6 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 7-1 7-1 通用通用I/OI/O接口接口 7-2 I/O7-2 I/O接口的功能及設(shè)置方法接口的功能及設(shè)置方法 7-3 7-3 增強型定時器增強型定時器ECTECT模塊模塊 內(nèi)容提要內(nèi)容提要: : 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 7 7-1 通用I/O接口 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 8 I/O 檢測 控制 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 9 PORTA、PORTB、PORTE和PORTK在芯片處于擴展方式 下

9、被用作總線信號 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 10 PORTT、PORTP、PORTS、PORTM、PORTJ和PORTH被集成在 端口集成模塊（PIM）內(nèi) ，與片內(nèi)其他功能模塊的引腳復(fù)用 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 11 并行I/O口復(fù)用模塊 PORTJCAN4，I2C模塊 PORTPSPI1，PWM模塊 PORTMCAN0，CAN1，CAN4，SPI0模塊 PORTTECT模塊 PORTSSCI模塊 PORTADATD模塊 MC9S12DG128單片機并行單片機并行I/O的復(fù)用功能的復(fù)用功能 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 12 7-2 I/O接口的功能及設(shè)置

10、方法 通用I/O接口一般可以設(shè)置輸入輸出、驅(qū)動能力、內(nèi)部上拉或下拉 電阻、中斷輸入等功能，每個I/O接口都有各自的寄存器。 數(shù)據(jù)寄存器：數(shù)據(jù)寄存器：并行I/O接口都有數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和發(fā)送 并行I/O口 數(shù)據(jù)寄存器 PORTA PORTA PORTB PORTB PORTE PORTE PORTJ PTJ(Port J I/O Register：可讀寫)， PTIJ(Port J Input Register：只讀) PORTP PTP，PTIP(意義類上) PORTM PTM，PTIM(意義類上) PORTT PTT，PTIT(意義類上) PORTS PTS，PTIS(意義類上) P

11、ORTHPTH, PTIH(意義類上) PORTAD PORTAD 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 13 Port J I/O Register (PTJ) Read:Anytime. Write:Anytime. If the data direction bits of the associated I/O pins are set to 1, a read returns the value of the port register, otherwise the value at the pins is read. Port J Input Register (PTIJ) Rea

12、d:Anytime. Write:Never, writes to this register have no effect. This register always reads back the status of the associated pins. This can be used to detect overload or short circuit conditions on output pins. 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 14 方向寄存器方向寄存器 MC9S12單片機中的I/O接口除了PORTAD只可作為輸入口外， 一般都是雙向并行口，因此都配置了一個方向寄

13、存器“DDRx”， I/O接口每個引腳的輸入輸出方向由各方向寄存器的對應(yīng)位來設(shè) 置。方向寄存器的某位為“0”表示相應(yīng)的引腳為輸入引腳；為 “1”表示相應(yīng)的引腳為輸出引腳。 并行I/O口 方向寄存器 特點 PORTA DDRA - PORTB DDRB - PORTE DDRE 低2位只能作輸入 PORTJ DDRJ 高2位有效 PORTP DDRP - PORTM DDRM - PORTT DDRT - PORTS DDRS - PORTH DDRH - PORTAD - 只作輸入口 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 15 驅(qū)動控制寄存器驅(qū)動控制寄存器 MC9S12單片機可以設(shè)置I/O接

14、口的驅(qū)動能力，當(dāng)I/O接口為輸出 口時此功能有效。此寄存器的相應(yīng)位為“1”，則表示全額驅(qū)動 能力；為“0”，則表示縮減驅(qū)動能力，后者的驅(qū)動能力是前者 的三分之一。 并行I/O口 驅(qū)動控制寄存器 特點 PORTA RDRIV.BIT0 1bit控制整個I/O口 PORTB RDRIV.BIT1 1bit控制整個I/O口 PORTE RDRIV.BIT4 1bit控制整個I/O口 PORTJ RDRJ - PORTP RDRP - PORTM RDRM - PORTT RDRT - PORTS RDRS - PORTH RDRH - PORTAD - - 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 1

15、6 拉電阻控制寄存器拉電阻控制寄存器 MC9S12單片機的各個I/O接口內(nèi)置了拉電阻，可 以通過編程來設(shè)置是否使用拉電阻。 拉電阻的主要作用是當(dāng)電路驅(qū)動器關(guān)閉時給線路 （節(jié)點）一個固定電平，可以提高總線的抗電磁 干擾能力。拉電阻控制寄存器的相應(yīng)位為“1”， 則使用拉電阻；為“0”，則不使用拉電阻。 另外，可以使用極性選擇寄存器選擇拉電阻的極 性，即選擇拉電阻為上拉或者下拉，相應(yīng)位為“1” 則表示下拉電阻，為“0”則表示上拉電阻。注意， PORTA、PORTB和PORTE只能使用上拉電阻，所 以并不設(shè)有極性選擇寄存器。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 17 并行I/O口 拉電阻控制寄存器

16、 極性選擇寄存器 特點 PORTA PUCR.BIT0 -（只能使用上拉） 1bit控制整個I/O口 PORTB PUCR.BIT1 -（只能使用上拉） 1bit控制整個I/O口 PORTE PUCR.BIT4 -（只能使用上拉） 1bit控制整個I/O口 PORTJ PERJ -（只能使用上拉） - PORTP PERP -（只能使用上拉） - PORTM PERM PPSM - PORTT PERT PPST - PORTS PERS PPSS - PORTH PERH PPSH - PORTAD - - - 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 18 中斷允許、標(biāo)志寄存器中斷允許、標(biāo)志

17、寄存器 MC9S12單片機的I/O接口PORTJ、PORTP、PORTH。具有中斷功 能，可以通過軟件編程來允許或禁止。相應(yīng)位為“1”表示允許中 斷，“0”表示禁止中斷。 具有中斷能力的I/O口都有各自的中斷標(biāo)志寄存器。對應(yīng)位為“1” 表示有中斷發(fā)生，“0”表示無中斷發(fā)生。 另外，還有中斷邊沿選擇寄存器，相應(yīng)位為“1”表示上升沿中斷， “0”表示下降沿中斷。當(dāng)檢測到有效中斷邊沿時，中斷標(biāo)志寄存 器PIFJ相應(yīng)位被置一，產(chǎn)生中斷并進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。 并行I/O口 中斷使能寄存器 中斷標(biāo)志寄存器 邊沿選擇寄存器 PORTJ PIEJ PIFJ PPSJ PORTP PIEP PIFP PPS

18、P PORTH PIEH PIFH PPSH 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 19 課本6.1.2 程序舉例程序舉例 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 20 8 緩沖器 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 21 #include #include void interrupt 24 PJI(void); /* 聲明中斷函數(shù)*/ void main(void) EnableInterrupts; DDRJ=0 x00;/*PORTJ作為輸入*/ DDRB=0 xFF;/*PORTB作為輸出*/ PORTB=0 xff;/*燈全滅*/ DDRA=0 xff;/*PORTA輸出*/

19、 PORTA=0 x00;/*PORTA全為低電平*/ PPSJ=0 xff;/*上升沿中斷*/ PIEJ=0 xff;/*中斷使能*/ for(;)PORTA=0b11000000;/*產(chǎn)生中斷*/ #pragma CODE_SEG NON_BANKED void interrupt 24 PJI(void)/*中斷服務(wù)程序，中斷向量號為24*/ PORTB=0 xf0;/*LED燈高四滅，低四亮*/ #pragma CODE_SEG DEFAULT /9S12中斷程序必須定位于non- /banked 區(qū)域，必須有這兩個pragma語句 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 22 課本6

20、.1.2 程序說明程序說明 使用PORTJ口的中斷功能。設(shè)置PORTA口為輸出口，PORTA 的第6腳和PORTJ的第6腳硬件相連，PORTB為輸出口，用來 控制8個LED燈，PORTJ開中斷，并且設(shè)置為上升沿觸發(fā)。首 先PORTA初始化為0，PORTB為0 xff，此時LED燈全滅。在循 環(huán)中設(shè)置PORTA第6位為高電平，產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序 中設(shè)置LED燈低4位亮，高4位不亮，表示已經(jīng)進(jìn)入中斷。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 23 如何得知中斷向量號？ 向量號0 向量號1 向量號24 依次向下數(shù) 中斷向量表（書上有） 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 24 本課程實驗板

21、原理圖見pdf文件 另參考“實驗板上所用芯片”中的文檔 前面那個例程不適用本課程實驗板 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 25 讓實驗板上的小燈（讓實驗板上的小燈（D10D2）循環(huán)點亮）循環(huán)點亮 #include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE mc9s12dg128b void deley(unsigned int d) int i; for(i=0;i=1; if(d=0) d=0 x80; for(;) /* wait

22、 forever */ /* please make sure that you never leave this function */ 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 26 該程序也可寫成如下：該程序也可寫成如下： #include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE mc9s12dg128b #define PortA *(volatile unsigned char *)0) #define DdrA *(volati

23、le unsigned char *)2) void deley(unsigned int d) int i; for(i=0;i=1; if(d=0) d=0 x80; for(;) /* wait forever */ 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 27 IC/OC的定義： Input Capture/Output Compare 輸入捕捉和輸出比較 IC用來監(jiān)測外部的事件和輸入信號。當(dāng)外部事件發(fā)生或信 號發(fā)生變化時，在指定的輸入捕捉引腳發(fā)生一個指定的沿跳 變（可以指定該跳變是上升沿還是下降沿）。定時器捕捉到 特定的沿跳變后，把計數(shù)寄存器當(dāng)前的值鎖存到通道寄存器。 ECT模塊有8

24、個IC通道分別為IC0-IC7，IC0-IC3是標(biāo)準(zhǔn)的帶有 保持器的緩沖通道，而IC4-IC7不帶有保持器。 OC用程序的方法在規(guī)定的時刻輸出需要的電平，實現(xiàn)對 外部電路的控制。通道為OC0-OC7。 ECT模塊的外部引腳： 共有8個外部引腳，分別為IOC0IOC7，與PORTT復(fù)用。 7-3 增強型定時器ECT模塊 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 28 ECT 模塊結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu) 一個16位向上帶可編程 預(yù)分頻的主計數(shù)器. 一個16位的帶可編程預(yù) 分頻的模數(shù)向下計數(shù)器 8個獨立的定時器通道， 每個通道具備輸入捕捉 和輸出比較功能 4個8位脈沖累加器，也 可設(shè)置成2個16位脈沖 累加器.

25、 通過對寄存器編程可以 實現(xiàn)不同的功能 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 29 定時器結(jié)構(gòu)定時器結(jié)構(gòu) 預(yù)分頻選擇 PR2:0 M Clock 1 2 4 8 16 32 64 128 TCNT 15.0 DATA BUS PIN RRRR 1 計數(shù)器使能 0 計數(shù)器禁止 TEN TSWAI TSFRZ TFFCA TSCR1 -定時器控制寄存器 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 TCNT CLK . TEN B0.B7 B8.B15 R = Reserved $0006 Address Offset $0004, 05 $FFFE $FFFF$0000 * * * *TOF 模塊

26、時鐘 計數(shù)器寄存器 脈沖累加器 計時器溢出時，對溢出標(biāo)志位 置位，如允許中斷，則向CPU 發(fā)出中斷請求 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 30 定時器，預(yù)分頻，計數(shù)器定時器，預(yù)分頻，計數(shù)器 寄存器: 1. TCNT 16 位自由運行/模計數(shù)器 B15.B0 RST: 0.0 Address Offset $0004, $0005 1 定時器溢出中斷使能 0 定時器中斷禁止 $000D 3. TSCR2 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 1 定時器由OC7比較符合時復(fù)位 0 定時器自由運行 TCRE - 允許使用PWM功能 B7.B0 TOI 0 0 0 TCRE PR2 PR1

27、PR0 2. TFLG2 定時器溢出標(biāo)志位，寫 1 清零 TOF 0 0 0 0 0 0 0 B7.B0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $000F 標(biāo)志寄存器 除以 1 2 4 8 16 32 64 128 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 PR2 PR1 PR0 預(yù)分頻系數(shù)選擇 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 31 編程步驟編程步驟 用途： 產(chǎn)生定時器溢出中斷 初始化 1.設(shè)定預(yù)分頻系數(shù) 2.定時器溢出中斷使能 3.定時器使能 中斷函數(shù) 1.清標(biāo)志位 2.用戶自己的代碼 void ECT_Init(void)

28、TSCR2_PR = 7; /prescale factor is 8, bus clock/128 TSCR2_TOI = 1; /timer overflow interrupt enable TSCR1_TEN = 1; /timer enable void interrupt 16 Int_TimerOverFlow(void) TFLG2_TOF = 1; /clear timer overflow flag /用戶自己的代碼用戶自己的代碼 . 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 32 定時器溢出中斷例程（可在實驗板上運行）定時器溢出中斷例程（可在實驗板上運行） #include

29、 /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE mc9s12dg128b #pragma CODE_SEG NON_BANKED /9S12中斷程序必須定位于中斷程序必須定位于non-banked 區(qū)域區(qū)域 interrupt 16 void Int_TimerOverFlow(void) TFLG2_TOF = 1; /clear timer overflow flag /用戶自己的代碼用戶自己的代碼 PORTA=PORTA; #pragma

30、 CODE_SEG DEFAULT /9S12中斷程序必須定位于中斷程序必須定位于 /non-banked 區(qū)域，必須有這兩個區(qū)域，必須有這兩個pragma語句語句 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 33 void main(void) EnableInterrupts; TSCR2_PR0 = 1; TSCR2_PR1 = 1; TSCR2_PR2 = 0; /prescale factor TSCR2_TOI = 1; /timer overflow interrupt enable TFLG2_TOF = 1; TSCR1_TEN = 1; /timer enable DDRA=0

31、 xFF; PORTA=0 xFF; for(;) 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 34 輸出比較功能輸出比較功能 16位自由運行計數(shù)器 16位輸出比較寄存器 比如設(shè)置為： 0 x5678 ，軟件可以修改 引腳控制邏輯 中斷請求 CxF 狀態(tài)標(biāo)志位置位， 當(dāng)比較發(fā)生時（值相等時） CxI 中斷屏蔽 (通過軟件使能) 共有8個輸出比較通道 每個通道有自己的向量表和控制寄存器 在特定的時刻輸出一個信號 當(dāng)比較寄存器的值和計數(shù) 器的值相等時，采取行動 比如：當(dāng)TCNT=0 x5678 TCNT TCx Pin OCx 比較 比較器 相等 置位 OR OR 清零 翻轉(zhuǎn) 第七章 IO接口及增強型

32、捕捉定時器模塊 35 輸出比較寄存器輸出比較寄存器 C7F C6F C5F C4F C3F C2F C1F C0F OM7OL7OM6OL6OM5OL5OM4OL4 1. TC7 TC0 2. TFLG1 3. TIE 4. TCTL1 比較/捕捉標(biāo)志位 寫 1清除中斷狀態(tài)標(biāo)志位 比較/捕捉屏蔽位 0 = 屏蔽中斷請求 1 = 中斷請求允許 OMXOLXAction on OCx 0 0 1 1 0 1 0 1 No Action OCx Toggle OCx Drive OCx LO Drive OCx HI 輸出模式和輸出電平 (O7OC0) B6B5B4B3B7B2B1B0 5. TCT

33、L2 B6B5B4B3B7B2B1B0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $0008 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $000C $000E $0009 Address Offset $0010 - $0011 - - $001E - $001F 16 位捕捉/比較寄存器 (TC7) 16 位捕捉/比較寄存器 (TC0) - - C7I C6I C5I C4I C3I C2I C1I C0I B6B5B4B3B7B2B1B0 OM3OL3OM2OL2OM1OL1OM0OL0 B6B5B4B3B

34、7B2B1B0 FOC7 FOC6 FOC5 FOC4 FOC3 FOC2 FOC1 FOC06. CFORC B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $0001輸出強制比較寄存器 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 36 輸出比較輸出比較, OC7-OC0 中斷: 清除中斷，對TFLG1 其中的CxF寫1 不要使用位操作 使用OC7-OC0向量表 單片機復(fù)位時： 自由運行計數(shù)器(TCNT)被初始化為$0000，并 且被禁止 輸出比較寄存器被初始化為$0000 捕捉/比較引腳與比較功能斷開 中斷被禁止 標(biāo)志位被清零 強制比較位被清零 第七章

35、 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 37 輸出比較輸出比較, 通道通道7 OC7 (1 of 2) 用途: 1、多個輸出比較引腳的控制 2、通過2個輸出比較來控制1個引腳，可以輸出短脈沖 在每個時鐘周期內(nèi)，輸出比較寄存器7和自由運行的計數(shù)器進(jìn)行比較 如果它們的值相等，則： 1、中斷標(biāo)志位被置1 2、輸出引腳OC7-OC0的狀態(tài)被改變 或/和 產(chǎn)生中斷 OC7可以影響多個引腳（OC7-OC0） 當(dāng)OC7和OC7-OC0某個引腳的動作有沖突時，OC7的動作將被執(zhí)行 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 38 輸出比較輸出比較 7 (2 of 2) C7I C6F C5F C4F C3F C2F C

36、1F C0F OC7M7 OC7M6 OC7M5 OC7M4 OC7M3 OC7M2 OC7M1 OC7M0 4. TIE 定時器中斷允許使能 5. OC7M - OC7MASK B7.B0 1 - TC7 -16 位比較寄存器7. RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $0002 $000C C7F C6F C5F C4F C3F C2F C1F C0F RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $000E B7.B0 2. TCNT - 16-位計數(shù)器 B15.B0 RST: 0. .0 $0004, $05 B7.B0 3. TFLG1 標(biāo)志

37、位 OC7D7 OC7D6 OC7D5 OC7D4 OC7D3 OC7D2 OC7D1 OC7D0 6. OC7D - OC7DATA RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $0003 B7.B0 OC7MASK 根據(jù)寄存器的設(shè)置，可以 控制任意一路或全部輸出比較引腳 OC7DATA 當(dāng)OC7比較事件 發(fā)生時，引腳的邏輯電平 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 39 定時器溢出時電平翻轉(zhuǎn)定時器溢出時電平翻轉(zhuǎn) TOV7 TOV6 TOV5 TOV4 TOV3 TOV2 TOV1 TOV0 TOVx 定時器溢出時，電平翻轉(zhuǎn) 只有當(dāng)通道被配置成輸出比較時，才有效 Address Offset

38、 $0007 RST: 0.0 1. TTOV -定時器溢出時電平翻轉(zhuǎn)寄存器 $000D 2. TSCR2 定時器系統(tǒng)控制寄存器 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 B7.B0 TOI 0 0 0 TCRE PR2 PR1 PR0 1 定時器由 OC7 比較事件發(fā)生來復(fù)位 0 定時器自由運行 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 40 輸入捕捉輸入捕捉, IC7-IC0 (1 of 3) 用途: 1、測量事件發(fā)生的間隔時間 2、對實時時間進(jìn)行響應(yīng) 輸入捕捉能感應(yīng)到引腳上的電平的變化 如果發(fā)現(xiàn)電平變化，則： 1、計數(shù)器的值被保存到到輸入捕捉寄存器中，狀態(tài) 標(biāo)志位被置1 2、如果中斷允許，

39、則向CPU發(fā)出中斷請求 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 41 ABS 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 PT0 PT1 PT2 SENSOR 1 SENSOR 2 SENSOR 3 SENSOR 4 PB1 PB2 PB3 PB4 BRAKE FLUID PUMP SYSTEM SIGNAL CONDITIONING LOGIC IC/PA SIGNAL CONDITIONING LOGIC SIGNAL CONDITIONING LOGIC SIGNAL CONDITIONING LOGIC PT3 左前輪 右前輪 左后輪 右后輪 H C S 1 2 TIMER 定時器輸入捕捉測量車輪轉(zhuǎn)速 發(fā)送命令

40、到剎車壓力調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)壓力 IC/PA IC/PA IC/PA 如果左右輪速脈沖周期不等 則 調(diào)節(jié)電磁閥 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 42 輸入捕捉功能輸入捕捉功能 比較/捕捉 單元 16位自由運行計數(shù)器 16位輸入捕捉鎖存器 捕捉發(fā)生時，狀態(tài)位置1 向CPU發(fā)出中斷請求 Edge 沿選擇 檢測ICx CxF CxI 上升/下降沿 可選中斷屏蔽 當(dāng)外部事件發(fā)生時，或外部信號輸入發(fā)生變化時，記錄當(dāng)前時間 TCNT TCx 延時 計數(shù)器 0 0 0 0 0 0 DLY1 DLY0 Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 DLYCT 延時計數(shù)器控制寄存器 DLY1:0 - Delay C

41、ounter Values 00 = Disabled 01 = 256 M Clocks 10 = 512 M Clocks 11 = 1024 M Clocks Address Offset $0029 注: 如果輸入信號電平和跳變之前的電平相反時， 延時計數(shù)器在當(dāng)前時鐘計數(shù)時刻產(chǎn)生一個脈沖， 它用來去除噪聲 OR OR 16位保持寄存器 應(yīng)用: ABS 剎車. 雷達(dá)測距，發(fā)動機 引腳 共有8個輸入捕捉通道 每個通道有自己的向量表和控制寄存器 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 43 輸入捕捉輸入捕捉, IC7-IC0 (2 of 3) B2B1B0 EDGxB 輸入捕捉沿控制(IC7

42、IC0) EDGxAICx EDGE 0 1 0 1 無邊沿 ICx 禁止 上升沿 下降沿 任何沿 4. TCTL3 C7F C6F C5F C4F C3F C2F C1F C0F C7I C6I C5I C4I C3I C2I C1I C0I 2. TFLG1 3. TIE 1. TC7 TC0 EDG7B EDG7A EDG6B EDG6A EDG5B EDG5A EDG4B EDG4A 5. TCTL4 EDG3B EDG3A EDG2B EDG2A EDG1B EDG1A EDG0B EDG0A B6B5B4B3B7B2B1B0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 RST: 0

43、0 0 0 0 0 0 0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 B6B5B4B3B7B2B1B0 B6B5B4B3B7B2B1B0 B6B5B4B3B7B2B1B0 $000E $000C $000A $000B Address Offset $0010 - $0011 - - $001E - $001F 16 位捕捉/比較寄存器 (TC7) 16 位捕捉比較寄存器 (TC0) - - 比較/捕捉標(biāo)志位 寫 1清除中斷狀態(tài)標(biāo)志位 比較/捕捉屏蔽位 0 = 屏蔽中斷請求 1 = 中斷請求允許 0 0 1 1 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊

44、44 增強型捕捉增強型捕捉 ECT比標(biāo)準(zhǔn)的比標(biāo)準(zhǔn)的TIM增強的特點增強的特點 4個輸入捕捉通道有16位緩沖寄存器 4個8位 / 2個16位脈沖累加器 16位帶4位預(yù)分頻的模數(shù)向下計數(shù)器 4個用戶選擇的延時計數(shù)器用來消除噪聲 主定時器預(yù)分頻擴展至7位 隊列和鎖定模式 主定時器 輸入捕捉寄存器 保持寄存器 外部事件 拷貝拷貝 拷貝 讀取數(shù)據(jù) 讀取數(shù)據(jù) 外部事件 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 45 輸入捕捉輸入捕捉/輸出比較選擇輸出比較選擇 IOS7 IOS6 IOS5 IOS4 IOS3 IOS2 IOS1 IOS0 TIOS 定時器輸入捕捉/輸出比較選擇寄存器 IOSx = 1 輸出比

45、較功能 = 0 輸入捕捉功能 RST: 0 0 0 0 0 0 0 0 $0000 B6B5B4B3B7B2B1B0 TIMER 定時器使能 1 計數(shù)器使能 0 計數(shù)器禁止 TSCR1 定時器系統(tǒng)控制寄存器 RST: 00 $0006 TEN TSWAI TSFRZ TFFCA Reserved TSWAI 在WAIT模式時，定時器停止 0 = 不停止 1 = 停止 TSBCK 在DEBUG模式時， 定時器停止 0 = 不停止 1 = 停止 TFFCA 定時器快速標(biāo)志位清除使能 0 = 定時器標(biāo)志位正常清零 1 = 輸入捕捉時讀取寄存器, 輸出比較時寫寄存器，可以對相應(yīng)通道標(biāo)志位清零 第七章

46、IO接口及增強型捕捉定時器模塊 46 脈沖累加模式脈沖累加模式 8 位計數(shù)器 PAI 脈沖累加器輸入引腳 事件計數(shù)模式 引腳作為計數(shù)器時鐘 軟件選擇以什么沿來計數(shù) 計數(shù)器溢出時，產(chǎn)生中斷（可選） 8 位計數(shù)器 PAI 脈沖累加器輸入引腳 時間累加模式 引腳作為計數(shù)器 軟件選擇主動電平作為門的輸入 當(dāng)計數(shù)器溢出時產(chǎn)生中斷 在使能的引腳上后面的邊緣時產(chǎn)生中斷 自由運行 E/64時鐘 PACNT PACNT 對事件計數(shù)模式，PEDGE 選 擇哪個PAI的沿用來增加 PACNT寄存器 對門累加模式，PEDGE選擇哪 個PAI 狀態(tài)用來禁止計數(shù) (比如. PEDGE = 1 - 禁止計 數(shù) 當(dāng)PAI =

47、 HI). 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 47 脈沖累加結(jié)構(gòu)脈沖累加結(jié)構(gòu) PIN TCx PIN Logic DIV by 64 Control Reg. + 8/16 BIT CNTR Holding Register POLARITY CONTROL PTx IRQ D A T A B U S 注 1: PTx 可以被用作脈沖累加， 輸入捕捉或輸出比較 這里 PTx = PT0 - PT3 SELECTED CLOCK Delay Counter Edge Detector 0 0 0 0 0 0 DLY1 DLY0 Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 DLYCT - Del

48、ay Counter Control Register DLY1:0 - Delay Counter Values 00 = Disabled 01 = 256 M Clocks 10 = 512 M Clocks 11 = 1024 M Clocks Address Offset $0029 注: 如果輸入信號電平和跳變之前的電平相反時， 延時計數(shù)器在當(dāng)前時鐘計數(shù)時刻產(chǎn)生一個脈沖， 它用來去除噪聲 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 48 模向下計數(shù)器模向下計數(shù)器 二進(jìn)制向下計數(shù)器. 可以完全控制計數(shù)起始值 應(yīng)用于精確事件計時-用于產(chǎn)生周期性的標(biāo)志位和中 斷 主定時器單獨運行。時鐘來自總

49、線時鐘，并經(jīng)過預(yù)分 頻。 可以被設(shè)置為定時中斷或產(chǎn)生標(biāo)志位?；蜓b載初始值 后向下計數(shù)到$0000。 ParameterValueUnits Crystal Frequency16MHz Bus Frequency8MHz Bus Tick Time125.0000nS Periodic Interrupt Time191uS Bus Ticks Required1528.00Ticks Modulus Counter Prescaler4 Modulus Counter Start Value382 裝載 向下計數(shù) 至0 執(zhí)行動作 MCCNT：模數(shù)減法計數(shù)寄存器 第七章 IO接口及增強型捕捉定

50、時器模塊 49 BIT76543210 R MCZIMODMCRDMCLMCENMCPR1MCPR0 WICLATFLMC RESET00000000 MCCTL：16位模數(shù)減法計數(shù)控制寄存器位模數(shù)減法計數(shù)控制寄存器 MCZI：模數(shù)計數(shù)器減法溢出中斷允許: 0=禁止中斷。1=允許中斷。 MODMC：模數(shù)模式允許: 0=計數(shù)器從寫入的數(shù)值計數(shù)一次到$0000。 1=允許模數(shù)模式。當(dāng)計數(shù)器計到$0000時，則重新裝入最新寫入的計數(shù)值重新進(jìn)行計數(shù)。 RDMCL：模數(shù)計數(shù)器讀取選擇寄存器: 0=對計數(shù)器讀操作，返回當(dāng)前的計數(shù)數(shù)值。 1=對計數(shù)器讀操作，返回預(yù)先加載的數(shù)值。 ICLAT：輸入捕捉強制鎖存

51、 FLMC：強制把裝載寄存器中的值送入模數(shù)計數(shù)寄存器中 MCEN：模數(shù)減法計數(shù)器允許: 0=禁止。1=允許。 MCPR1、MCPR0：模數(shù)計數(shù)器預(yù)分頻因子設(shè)置 MCPR1MCPR0預(yù)分頻因子 001 014 108 1116 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 50 BIT76543210 R MCZF 000POLF3POLF2POLF1POLF0 W RESET00000000 MCFLG：16位模數(shù)減法計數(shù)器標(biāo)志寄存器位模數(shù)減法計數(shù)器標(biāo)志寄存器 MCZF：模數(shù)計數(shù)器減法溢出標(biāo)志位 當(dāng)計數(shù)器減法計數(shù)到$0000時，此位被置一。對這位人工置一可以進(jìn)行清 零，寫零無效。當(dāng)TSCR寄存器中的

52、TFFCA位被置位時，對MCCNT寄存器的任何 訪問將使MCZF標(biāo)志清零。 POLF3-POLF0：第一次輸入捕捉極性狀態(tài)位 POLF3-POLF0是只讀的，對它們進(jìn)行寫操作無效。這四位指示了引起輸 入捕捉操作的邊沿極性。POLF3-POLF0分別對應(yīng)了PORT3-PORT0的輸入。 0=第一次輸入捕捉由下降沿觸發(fā)。1=第一次輸入捕捉由上升沿觸發(fā)。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 51 /利用模數(shù)減法計數(shù)器進(jìn)行定時利用模數(shù)減法計數(shù)器進(jìn)行定時 #include /* common defines and macros */ #include /* derivative informati

53、on */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE mc9s12dg128b unsigned int count1=0; #pragma CODE_SEG NON_BANKED /9S12中斷程序必須定位中斷程序必須定位 /于于non-banked 區(qū)域區(qū)域 void interrupt 26 MDC_ISR(void) MCFLG = 0 x80; /清中斷標(biāo)志位清中斷標(biāo)志位 count1+; if(count1=20) /1s閃爍一次閃爍一次 PORTA=PORTA; count1=0; #pragma CODE_SEG DEFAULT /9S12中斷程序必須定位于中斷

54、程序必須定位于non- /banked 區(qū)域，必須有這兩個區(qū)域，必須有這兩個pragma語句語句 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 52 void SET_PLL(void) /總線時鐘頻率為總線時鐘頻率為8MHz CLKSEL=0 x00; PLLCTL=0 xe1; SYNR=3;/PLLCLK =2*OSCCLK*(SYNR + 1)/(REFDV + 1)=16MHz /實驗板上實驗板上OSCCLK4MHz REFDV=1; PLLCTL=0 x60; asm NOP; asm NOP; asm NOP; while(CRGFLG/時鐘校正同步時鐘校正同步 CLKSEL=0 x8

55、0; /選定選定PLL時鐘，時鐘，Bus Clock=PLLCLK/2=8MHz 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 53 void main(void) SET_PLL(); MCCTL=0 xDF; /設(shè)定模數(shù)減法計數(shù)器工作方式，中斷使能，計數(shù)器使能設(shè)定模數(shù)減法計數(shù)器工作方式，中斷使能，計數(shù)器使能 /分頻系數(shù)為分頻系數(shù)為16 MCCNT=25000;/定時器賦初值定時器賦初值 (1/8M)*16*25000= 50ms EnableInterrupts;/開中斷開中斷 DDRA=0 xFF; PORTA=0 xFF; for(;) 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 54 定時器低

56、功耗模式定時器低功耗模式 TSCR 定時器系統(tǒng)控制寄存器 RST: 00 $0006TEN TSWAI TSFRZ TFFCA Reserved TSWAI 在WAIT模式時，定時器停止 0 = 不停止 1 = 停止 TSBCK 在DEBUG模式時， 定時器停止 0 = 不停止 1 = 停止 TFFCA 定時器快速標(biāo)志位清除使能 0 = 定時器標(biāo)志位正常清零 1 = 輸入捕捉時讀取寄存器, 輸出比較時寫寄存器，可以對相應(yīng)通道標(biāo)志位清零 1 計數(shù)器使能 0 計數(shù)器禁止 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 55 三個例子三個例子 舉三個例子講述本節(jié)內(nèi)容 （定時器模塊寄存器太多，逐個講解太費時間

57、，效果也不好） 流水燈顯示 使用輸入捕捉功能，對外來脈沖進(jìn)行計數(shù) 使用輸出比較功能，輸出一個具有一定寬度的高 電平脈沖 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 56 void TimerOverflow(void) unsigned char i=1,j=0 x80; while(i!=0) i=1; while(TCNT!=0 x0000); /延時 while(TCNT=0 x0000); void main(void) EnableInterrupts; TSCR1=0 x80; /定時器使能 TSCR2=0 x07; /分頻系數(shù)為128 DDRA=0 xff; PORTA=0 xff;

58、 for(;) TimerOverflow(); 流水燈的顯示流水燈的顯示 PORTA輸出 調(diào)用函數(shù) 設(shè)置控制寄存器1 設(shè)置控制寄存器2 延時控制 這個可在實驗板上運行 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 57 ECT控制寄存器一（控制寄存器一（TSCR1） 本例設(shè)置TSCR1=0 x80。 TEN=1：主定時器使能。0=主定時器禁止，進(jìn)入低功耗狀態(tài)。 TSWAI=0：等待模式時主定時器繼續(xù)工作，方便調(diào)試。0=停止工 作。 TSFRZ=0：凍結(jié)模式時主定時器繼續(xù)工作。0=停止工作。 TFFCA=0：自動清除標(biāo)志位。1=手動清除。 必須設(shè)置TSCR1才可以使主定時器工作，需要在ECT模塊初

59、始化時就設(shè)置好。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 58 ECT控制寄存器二（控制寄存器二（TSCR2） TOI：0禁止定時器溢出中斷。1=允許。 本例設(shè)置TOI=0。 TCRE：定時計數(shù)器復(fù)位允許 。0=禁止復(fù)位，計數(shù)器自由計數(shù)。 1=允許復(fù)位。 本例設(shè)置TCRE =0 。 PR2、PR1、PR0：預(yù)分頻因子選擇 本例設(shè)置PR2=1、PR1=1、PR0=1：分頻系數(shù)=27=128。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 59 總線時鐘（Bus Clock）頻率是多少？ 見課件“第3章 MC9S12單片機的內(nèi)核及片上 資源.ppt”第31和32頁。 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模

60、塊 60 ECT計數(shù)寄存器（計數(shù)寄存器（ TCNT ） TCNT為自由計數(shù)器的計數(shù)值，本例通過讀取它的 值實現(xiàn)延時。 這是一個16位的寄存器，最大值為65535。 while(TCNT!=0 x0000); while(TCNT=0 x0000); 這兩句的含義是：TCNT開始計數(shù)后值不為0，等待直到 TCNT溢出返回0，然后再等到TCNT不為0。為什么要弄 兩個while？ 第七章 IO接口及增強型捕捉定時器模塊 61 例二：輸入捕捉例二：輸入捕捉 利用輸入捕捉0通道對外來的方波信號進(jìn)行捕捉，采用中 斷的形式。中斷發(fā)生后，讀取捕捉后的計數(shù)值，并通 過PORTB口使LED燈點亮以指示中斷成功。