AVR定時(shí)器的工作類型模式介紹
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。
外部事件發(fā)生的觸發(fā)信號(hào)由引腳ICP1 輸入,也可通過(guò)模擬比較器單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。
時(shí)間標(biāo)記可用來(lái)計(jì)算頻率、占空比及信號(hào)的其它特征,以及為事件創(chuàng)建日志。
(使用ICR1定義TOP的(WGM1=12,14,10,8)波形產(chǎn)生模式時(shí),ICP1與輸入捕捉功能脫開(kāi),從而輸入捕捉功能被禁用。)
在任何輸入捕捉工作模式下都不推薦在操作過(guò)程中改變TOP值
當(dāng)引腳ICP1 上的邏輯電平( 事件) 發(fā)生了變化,或模擬比較器輸出ACO 電平發(fā)生了變化,并且這個(gè)電平變化為邊沿檢測(cè)器所證實(shí),輸入捕捉即被激發(fā):
16位的TCNT1 數(shù)據(jù)被拷貝到輸入捕捉寄存器ICR1,同時(shí)輸入捕捉標(biāo)志位ICF1 置位。
如果此時(shí)ICIE1 = 1,輸入捕捉標(biāo)志將產(chǎn)生輸入捕捉中斷。
中斷執(zhí)行時(shí)ICF1 自動(dòng)清零,或者也可通過(guò)軟件在其對(duì)應(yīng)的I/O 位置寫入邏輯“1” 清零。
注意,改變觸發(fā)源有可能造成一次輸入捕捉。因此在改變觸發(fā)源后必須對(duì)輸入捕捉標(biāo)志執(zhí)行一次清零操作以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果
除去使用ICR1定義TOP的波形產(chǎn)生模式外, T/C中的噪聲抑制器與邊沿檢測(cè)器總是使能的。
(其實(shí)就是永遠(yuǎn)使能??)
使能噪聲抑制器后,在邊沿檢測(cè)器前會(huì)加入額外的邏輯電路并引入4個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期的延遲。
噪聲抑制器使用的是系統(tǒng)時(shí)鐘,因而不受預(yù)分頻器的影響
使用輸入捕捉中斷時(shí),中斷程序應(yīng)盡可能早的讀取ICR1 寄存器
如果處理器在下一次事件出現(xiàn)之前沒(méi)有讀取ICR1 的數(shù)據(jù), ICR1 就會(huì)被新值覆蓋,從而無(wú)法得到正確的捕捉結(jié)果。
測(cè)量外部信號(hào)的占空比時(shí)要求每次捕捉后都要改變觸發(fā)沿。
因此讀取ICR1 后必須盡快改變敏感的信號(hào)邊沿。改變邊沿后,ICF1 必須由軟件清零( 在對(duì)應(yīng)的I/O 位置寫”1”)。
若僅需測(cè)量頻率,且使用了中斷發(fā)生,則不需對(duì)ICF1 進(jìn)行軟件清零。
輸出比較單元
16位比較器持續(xù)比較TCNT1與OCR1x的內(nèi)容,一旦發(fā)現(xiàn)它們相等,比較器立即產(chǎn)生一個(gè)匹配信號(hào)。
然后OCF1x 在下一個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘置位。
如果此時(shí)OCIE1x = 1, OCF1x 置位將引發(fā)輸出比較中斷。
(就是說(shuō)輸出比較可以工作在所有工作模式下,但PWM模式下更好用,功能更強(qiáng))
輸出比較單元A(OCR1A) 的一個(gè)特質(zhì)是定義T/C 的TOP 值( 即計(jì)數(shù)器的分辨率)。
TOP 值還用來(lái)定義通過(guò)波形發(fā)生器產(chǎn)生的波形的周期。
由于在任意模式下寫TCNT1 都將在下一個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘周期里阻止比較匹配,在使用輸出比較時(shí)改變TCNT1就會(huì)有風(fēng)險(xiǎn),不管T/C是否在運(yùn)行
這個(gè)特性可以用來(lái)將OCR1x初始化為與TCNT1 相同的數(shù)值而不觸發(fā)中斷。
強(qiáng)制輸出比較(FOC)
工作于非PWM 模式時(shí),可以通過(guò)對(duì)強(qiáng)制輸出比較位FOC1x 寫”1” 的方式來(lái)產(chǎn)生比較匹配。
強(qiáng)制比較匹配不會(huì)置位 OCF1x 標(biāo)志,也不會(huì)重載/ 清零定時(shí)器,
但是OC1x 引腳將被更新,好象真的發(fā)生了比較匹配一樣(COMx1:0 決定OC1x 是置位、清零,還是交替變化)。
比較匹配輸出單元
比較匹配模式控制位COM1x1:0 具有雙重功能。
1 波形發(fā)生器利用COM1x1:0 來(lái)確定下一次比較匹配發(fā)生時(shí)的輸出比較OC1x 狀態(tài);
2 COM1x1:0 還控制OC1x 引腳輸出的來(lái)源。
只要COM1x1:0 不全為零,波形發(fā)生器的輸出比較功能就會(huì)重載OC1x 的通用I/O 口功能。
但是OC1x 引腳的方向仍舊受控于數(shù)據(jù)方向寄存器 (DDR)。
從OC1x 引腳輸出有效信號(hào)之前必須通過(guò)數(shù)據(jù)方向寄存器的DDR_OC1x 將此引腳設(shè)置為輸出。
波形發(fā)生器利用COM1x1:0 的方法在普通模式、CTC 模式和PWM 模式下有所區(qū)別。
對(duì)于所有的模式,設(shè)置COM1x1:0=0 表明比較匹配發(fā)生時(shí)波形發(fā)生器不會(huì)操作OC1x寄存器
訪問(wèn)16位寄存器
寫16 位寄存器時(shí),應(yīng)先寫入該寄存器的高位字節(jié)。
usigned int k;
k=0x1234;
TCNT1H=(unsigned char)(k>>8);
TCNT1L=(unsigned char) k;
而讀16 位寄存器時(shí)應(yīng)先讀取該寄存器的低位字節(jié)。
usigned int k;
k=TCNT1L;
k+=(unsigned int)(TCNT1H8);
使用“C” 語(yǔ)言時(shí),編譯器會(huì)自動(dòng)處理16位操作。
usigned int k;
k=0x1234;
TCNT=k;
k=TCNT1;
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