單片機之定時器

單片機培訓

第五講—定時器USTB索奧科技中心索奧科技中心目錄定時器介紹定時器中斷介紹Pwm波模式介紹應(yīng)用索奧科技中心定時器如果要進行定時，我們可以怎么辦？軟件方法：延時函數(shù)+判斷。缺點，很難保證時間計數(shù)的準確性。硬件方法：在單片機測量控制系統(tǒng)中，常常需要有實時時鐘的計數(shù)器，以實現(xiàn)定時（或延時）控制及對外部事件進行計數(shù)。ATmega16單片機內(nèi)部有2個8位和1個16位定時器/計數(shù)器，分別是8位定時器/計數(shù)器T/C0,T/C2,和16位定時器、計數(shù)器T/C1。索奧科技中心單片機是時序邏輯單元，執(zhí)行指令必須要有一定時鐘周期，必須有一個基準周期作參照。計數(shù)器：對外部事件進行統(tǒng)計，外部事件可以以輸入有效脈沖的形式表達。定時器：當計數(shù)器記錄的脈沖頻率穩(wěn)定時，計數(shù)器的數(shù)值代表了時間概念。計數(shù)器所記錄的有效脈沖可以使外部的，也可以是內(nèi)部時鐘。我們單片機的主頻是1MHZ。定時器的基本原理及必要性時鐘——單片機跳動的心臟分頻器計數(shù)器中斷系統(tǒng)定時器＝分頻器＋計數(shù)器＋中斷系統(tǒng)8位定時器/計數(shù)器

T/C0,TC/2特點：單通道計數(shù)器。比較匹配時清零計數(shù)器可產(chǎn)生無輸出抖動（glitch-free）的，相位可調(diào)的脈寬調(diào)制（PWM）信號輸出。頻率發(fā)生器。外部事件計數(shù)器（僅T/C0）。帶10位的時鐘預分頻器。溢出和比較匹配中斷源允許使用外部引腳的32kHz手表晶振作為獨立的計數(shù)時鐘源（僅T/C2）。索奧科技中心T/C0T/C2整體上與TC/0類似，課下自行翻看。定時計數(shù)器長度：8位（1個字節(jié)）計數(shù)的過程是有硬件自動完成的，不需要人和MCU干預。中斷服務(wù)函數(shù)只能在中斷發(fā)生的時候由硬件自動調(diào)用，不能像其他函數(shù)一樣可以通過軟件調(diào)用。定時器的輸出端：Ocx（打開原理圖）：輸出的是什么：連續(xù)變化的波形（可根據(jù)需要設(shè)定頻率，占空比等）索奧科技中心TCNT0與OCR0寄存器TCNT0寄存器會自動的進行遞加，最大至255，超過255后會清零為什么？八位寄存器。如果以時間為橫軸，數(shù)值為縱軸：同時當TCNT0達到上限和OCR0的值時，單片機都會自動執(zhí)行一次中斷索奧科技中心T/C控制寄存器-TCCR0注意他的名字，“控制寄存器”控制用的可以控制輸出模式1.普通2.CTC3.快速PWM4.相位修正PWM接下來我們將圍繞這四種模式如何配置和用途進行講解。索奧科技中心普通模式在此模式下計數(shù)器不停地累加。計到8比特的最大值后(TOP=0xFF)，由于數(shù)值溢出計數(shù)器簡單地返回到最小值0x00重新開始。在TCNT0為零的同一個定時器時鐘里T/C溢出標志TOV0置位。此時TOV0有點像第9位，只是只能置位，不會清零。注意：這種模式只是當做定時器來用，不輸出波形，因為這會占用太多的CPU時間，相當于普通IO口使用。都有哪些相關(guān)寄存器？如何配置？索奧科技中心中斷屏蔽寄存器TIMSK與中斷標志寄存TIFR技術(shù)文檔第80頁TIMSKTIFR索奧科技中心中斷說明先前已經(jīng)說了中斷會由單片機自動進行分為比較匹配中斷和溢出中斷1、比較匹配中斷TCNT0==OCR0（0~255）時產(chǎn)生此中斷2、溢出中斷TCNT0==TOP（255）時產(chǎn)生此中斷索奧科技中心比較匹配中斷TCNT在累加的時候需要時間，我們?nèi)绾斡嬎氵@個時間呢？我們一般記作：周期T=1微秒*256*分頻數(shù)索奧科技中心溢出中斷索奧科技中心牛刀小試：200ms流水燈

整體構(gòu)思一下：我們需要200ms的間隔，實現(xiàn)流水燈，最后好的辦法就是，設(shè)置好匹配中斷，當達到相應(yīng)的時間，會自動讓下一個燈亮。#include<macros.h>#include<iom16v.h>intledFlag=0;#pragmainterrupt_handlertimer0_comp_isr:iv_TIM0_COMPvoidtimer0_comp_isr(void){TCNT0=0x00;//reloadcountervalueledFlag++;if(ledFlag>7)

{ledFlag=0；}}索奧科技中心牛刀小試：200ms流水燈

接下來，要想用這個中斷，必須配置好寄存器voidtimer0_init(void){TCCR0=0x00;//stopTCNT0=0x00;//setcountOCR0=0xCD;//setcompareTCCR0=0x05;//starttimer}

索奧科技中心牛刀小試：200ms流水燈

中斷使能voidinit_devices(void){//stoperrantinterruptsuntilsetupCLI();//領(lǐng)導說不

timer0_init();//定時器中斷配置

MCUCR=0x00;//按鍵中斷配置

GICR=0x00;//外部中斷小bossTIMSK=0x02;//定時器中斷小bossSEI();//領(lǐng)導同意}索奧科技中心牛刀小試：200ms流水燈

主函數(shù)intmain(void){MCUCSR=0x80;//禁止JTAGMCUCSR=0x80;init_devices();DDRC=0xff;//設(shè)置C端口輸出while(1){PORTC=~(1<<ledFlag);//控制相應(yīng)的燈

}return0;}索奧科技中心牛刀小試500ms呢？留給大家課下自己完成，盡量整體都嘗試著編寫一下，不會可以參考200ms的。索奧科技中心CTC模式同樣以時間為軸仔細觀察，與普通模式有何區(qū)別？（講師引領(lǐng)著大家一同回答）什么用？看后面的功能索奧科技中心CTC模式索奧科技中心OC0即為輸出端口看原理圖CTC模式1.比較匹配發(fā)生時OC0取反此時占空比為50%.索奧科技中心CTC模式2.比較匹配發(fā)生時OC0清03.比較匹配時oc0置1頻率計算公式：索奧科技中心CTC產(chǎn)生的波形索奧科技中心看時序圖可以修改波形的頻率CTC模式應(yīng)用大家知道，音樂中的之所以有不同的音階，是因為不同音階所對應(yīng)的頻率不同因此我們可以連接一個蜂鳴器，通過給蜂鳴器不同頻率的信號，改變蜂鳴器發(fā)出的聲音?？梢酝ㄟ^這樣的方法進行樂曲的播放，與時鐘結(jié)合可以做成鬧鐘，或者單獨作為警報等打開原理圖索奧科技中心CTC模式應(yīng)用音階對應(yīng)頻率表大家可以回去嘗試一下索奧科技中心PWM波模式

通過配置寄存器TCCR0可選擇工作模式這里看技術(shù)文檔78頁，注意WGM00和WGM01并不連在一起。索奧科技中心PWM波模式

技術(shù)文檔79頁索奧科技中心PWM波模式

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那有什么用？可以改動占空比什么是占空比？（大一新生還沒有接觸，可以