AVR定时器的用法要点介绍
M16的T1 16位定时器一共有15种工作模式,其他2个8位定时器(T0/T2)相对简单,除了T2有异步工作模式用于RTC应用外 (可以利用溢出中断和比较匹配中断作定时功能)
符号定义:
BOTTOM 计数器计到0x0000 时即达到BOTTOM
MAX 计数器计到0xFFFF ( 十进制的65535) 时即达到MAX
TOP 计数器计到计数序列的最大值时即达到TOP。
TOP 值可以为固定值0x00FF、0x01FF或 0x03FF,或是存储于寄存器 OCR1A或ICR1里的数值,具体有赖于工作模式
------注意MAX和TOP是不同的,在表格[波形产生模式的位描述]可以看到它们的作用
分5种工作类型
1 普通模式 WGM1=0
跟51的普通模式差不多,有TOV1溢出中断标志,发生于MAX(0xFFFF)时
1 采用内部计数时钟 用于 ICP捕捉输入场合---测量脉宽/红外解码
(捕捉输入功能可以工作在多种模式下,而不单单只是普通模式)
2 采用外部计数脉冲输入 用于 计数,测频
其他的应用,采用其他模式更为方便,不需要像51般费神
2 CTC模式 [比较匹配时清零定时器模式] WGM1=4,12
跟51的自动重载模式差不多
1 用于输出50%占空比的方波信号
2 用于产生准确的连续定时信号
WGM1=4时, 最大值由OCR1A设定,TOP时产生OCF1A比较匹配中断标志
WGM1=12时,最大值由ICF1设定, TOP时产生ICF1输入捕捉中断标志
------如果TOP=MAX,TOP时也会产生TOV1溢出中断标志
注:WGM=15时,也能实现从OC1A输出方波,而且具备双缓冲功能
计算公式: fOCn=fclk_IO/(2*N*(1+TOP))
变量N 代表预分频因子(1、8、64、256、1024),T2多了(32、128)两级。
3 快速PWM模式 WGM1=5,6,7,14,15
单斜波计数,用于输出高频率的PWM信号(比双斜波的高一倍频率)
都有TOV1溢出中断,发生于TOP时[不是MAX,跟普通模式,CTC模式不一样]
比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.
WGM1=5时, 最大值为0x00FF, 8位分辨率
WGM1=6时, 最大值为0x01FF, 9位分辨率
WGM1=7时, 最大值为0x03FF,10位分辨率
WGM1=14时,最大值由ICF1设定, TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)
WGM1=15时,最大值由OCR1A设定,TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力,最多只能输出方波)
改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值
注意,即使OCR1A/B设为0x0000,也会输出一个定时器时钟周期的窄脉冲,而不是一直为低电平
计算公式:fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP))
4 相位修正PWM模式 WGM1=1,2,3,10,11
双斜波计数,用于输出高精度的,相位准确的,对称的PWM信号
都有TOV1溢出中断,但发生在BOOTOM时
比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.
WGM1=1时, 最大值为0x00FF, 8位分辨率
WGM1=2时, 最大值为0x01FF, 9位分辨率
WGM1=3时, 最大值为0x03FF,10位分辨率
WGM1=10时,最大值由ICF1设定, TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)
WGM1=11时,最大值由OCR1A设定,TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力,最多只能输出方波)
改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值
可以输出0%~100%占空比的PWM信号
若要在T/C 运行时改变TOP 值,最好用相位与频率修正模式代替相位修正模式。若TOP保持不变,那么这两种工作模式实际没有区别
计算公式:fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)
5 相位与频率修正PWM模式 WGM1=8,9
双斜波计数,用于输出高精度的、相位与频率都准确的PWM波形
都有TOV1溢出中断,但发生在BOOTOM时
比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.
WGM1=8时,最大值由ICF1设定, TOP时产生ICF1输入捕捉中断 (单缓冲)
WGM1=9时,最大值由OCR1A设定,TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A将没有PWM能力,最多只能输出方波)
相频修正修正PWM 模式与相位修正PWM 模式的主要区别在于OCR1x 寄存器的更新时间
改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值
可以输出0%~100%占空比的PWM信号
使用固定TOP 值时最好使用ICR1 寄存器定义TOP。这样OCR1A 就可以用于在OC1A输出PWM 波。
但是,如果PWM 基频不断变化(通过改变TOP值), OCR1A的双缓冲特性使其更适合于这个应用。
计算公式:fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)
快速参考见 Table 47. 波形产生模式的位描述
![](../img/eep/emb/emb-29537crzycwbxarw.jpg)
T/C 的时钟源
T/C 的时钟源可以有多种选择,由CS12:0控制,分别用于高速(低分频)/长时间(高分频)/外部计数场合
一个16位定时器,在8MHz系统时钟驱动下,可以实现uS级的高速定时和长达8秒的超长定时,这可是标准51的弱点
CS12 CS11 CS10 说明
0 0 0 无时钟源 (T/C 停止)
0 0 1 clkIO/1 ( 无预分频)
0 1 0 clkIO/8 ( 来自预分频器)
0 1 1 clkIO/64 ( 来自预分频器)
1 0 0 clkIO/256 ( 来自预分频器)
1 0 1 clkIO/1024
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