AVR单片机定时计数器学习笔记分享

陈RQING 2018-04-26 5952

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描述

　　定时计数器的结构与应用定时计数器（Timer/Counter）常用于计数、延时、测量周期、频率、脉宽、提供定时脉冲信号等。在实际应用中，对于转速，位移、速度、流量等物理量的测量，通常也是由传感器转换成脉冲电信号，通过使用定时计数器来测量其周期或频率，再经过计算处理获得。

　　AVR的定时计数器接口功能：通过定时计数器与比较匹配寄存器相互配合，生成占空比可变的方波信号，即脉冲宽度调制输出PWM信号，可用于 D/A、马达无级调速控制、变频控制等。本文主要介绍的是AVR单片机定时/计数器学习笔记，具体的跟随小编来了解下。

　　AVR单片机定时/计数器学习笔记

　　定时/计数器1（16位）有普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式等工作模式。

　　1、普通模式（设为溢出中断工作方式，向量号为9）

　　工作原理：在设定的时钟频率下，计数寄存器由初值逐次加1，当达到计数最大值（65535）时，溢出，执行中断子程序。

　　需要配置的寄存器：T/C1控制寄存器B（TCCR1B）、计数寄存器（TCNT1H和TCNT1L）、T/C1中断屏蔽寄存器（TIMSK）。

　　（1）由TCCR1B的bit2、bit1、bit0设置时钟频率（有内部和外部）

　　（2）由TCNT1H和TCNT1L设置计数初值（注意应先写H，再写L）

　　（3）由TIMSK的bit2设置中断使能（注意最后还应开启总中断SREG|=BIT（7））

　　编程时中断的声明 #pragma interrupt_handler 中断函数名：中断向量号

　　注意：在中断子程序中，应该再次装入计数初值，因为进入中断时计数初值变成了0。

　　2、CTC模式（需要用到OC1A、OC1B两个引脚）

　　应用：用于产生占空比为50%的方波信号

　　 AVR单片机

　　（ N为分频系数）

　　需要配置的寄存器：T/C1控制寄存器A（TCCR1A）、T/C1控制寄存器B（TCCR1B）、输出比较寄存器1A（OCR1A）。

　　（1）TCCR1A的bit7、bit6用于设置OC1A脚的比较输出模式，bit5、bit4用于设置OC1B脚的比较输出模式。（此处我们都设为，比较匹配时OC1A、OC1B电平取反）

　　（2）TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0组合来设置波形产生模式。（此处我们设为模式4—CTC模式）

　　（3）TCCR1B的bit2、bit1、bit0设置时钟频率。

　　（4）OCR1A用来设置计数的上限值

　　例程：

　　#include 《iom16v.h》

　　#include 《macros.h》

　　void main（）

　　{

　　DDRD|=0X30; //PD4、PD5设为输出

　　TCCR1A=0X50; //比较匹配时取反

　　TCCR1B=0X09; //CTC模式，无预分频

　　OCR1A=1999; //OC1A、OC1B均产生2KHz的方波信号（系统时钟为8MHz）

　　}

　　3、快速PWM模式（需要用到OC1A、OC1B两个引脚）

　　前提：由TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0组合来设置波形产生模式为模式15（快速PWM）。

　　 AVR单片机

　　（1）TCCR1A的bit7、bit6用于设置OC1A脚的比较输出模式，bit5、bit4用于设置OC1B脚的比较输出模式。（此处我们设为，OC1A比较匹配时取反；OC1B比较匹配时清零，TOP时置位）

　　（2）TCCR1B的bit2、bit1、bit0设置时钟频率。

　　（3）OCR1A用来设置计数的上限值，OCR1B用来设置计数的匹配值

　　例程1：

　　#include 《iom16v.h》

　　#include 《macros.h》

　　void main（）

　　{

　　DDRD|=0X30;

　　TCCR1A=0X63; //15模式，OC1B比较匹配时清零，TOP时置1；OC1A匹配时取反

　　TCCR1B=0X1B; //64预分频

　　OCR1A=1249; //上限值，OC1B输出100Hz；OC1A输出50Hz方波

　　OCR1B=250; //匹配值，OC1B输出占空比为20%

　　}

　　例程2：

　　#include《iom16v.h》

　　#include《macros.h》

　　//产生38KHz 占空比为50%的信号

　　void main（）

　　{

　　DDRD|=0X30;

　　TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作为普通IO口；OC1B比较匹配时清零，TOP时置1

　　TCCR1B=0X19; //15模式，无预分频

　　OCR1A=209; //上限值，得到38KHz的PWM信号（OC1B口）

　　OCR1B=104; //匹配寄存器，2分之1的占空比

　　}

　　例程3：

　　#include《iom16v.h》

　　#include《macros.h》

　　//产生1Hz 占空比为50%的信号

　　void main（）

　　{

　　DDRD|=0X30;

　　TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作为普通IO口；OC1B比较匹配时清零，TOP时置1

　　TCCR1B=0X1D; //15模式，1024预分频

　　OCR1A=7811; //上限值，得到1Hz的PWM信号（OC1B口）

　　OCR1B=3905; //匹配寄存器，2分之1的占空比

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