AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

2020-01-13来源: eefocus关键字:AVR单片机  ATMEAG16L  定时  计数器

ATMEAG16L有两个8位定时/计数器(T/CO、T/C2)和一个16位定时/计数器(T/C1)。卡卡棋牌_[官网入口]每一个计数器都支持PWM(脉冲宽度调制)输出功能。PWM输出在电机控制、开关电源、信号发生等领域有着广泛的应用。


ATMEAG16L的定时/计数器时钟是可以选择的。它的时钟部分包括预分频器和一个多路选择器。预分频器可被认为是一个有多级输出的分频器。卡卡棋牌_[官网入口]ATMEAG16L用一个10位的计数器把输入时钟分为4种可选择的分频输出。多路选择器可设置使用某一个分频输出,或者不使用分频输出和使用外部引脚输入时钟,下图为预分频器的基本结构。

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

ATMEAG16L定时/计数器的时钟选择

1.使用系统时钟这种情况下使用系统时钟作为预分频器的输入,不过系统时钟的频率一般比较高,所以一般只能实现比较短的定时。预分频比可通过设置TCCRx的CSx2、CSx1和CSxO来选定下。表给出一个预分频设置值和分频比关系。

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

卡卡棋牌_[官网入口]2.使用异步时钟ATMEAG16L的T/C2可以使用外部的异步时钟作为时钟源,这时可以在单片机的TOSC1和TOSC2两个引脚之间接一个石英晶体或者陶瓷振荡器,和内部的振荡器连接起来。这个振荡器专门为32.768kHz的钟表时钟做了优化,这个频率非常适合于实时时钟(RTC)。


这种做法的优点是,在使用高速的系统时钟作处理的同时)可以独立使用另外一个合适的时钟频率来进行精确的定时。由于T/C2使用的是异步时钟,所以时钟的事件需要被时钟同步。这就需要异步时钟的频率至少比系统时钟低4倍。


3.使用外部时钟T/CO、T/C1可以便用外部时钟。这样就可以在一个很大的范围内选择外部时钟信号作为计数时钟。这种方式也是同步的,也就是说CPU会检查外部输入引脚的状态给计数器同步提供时钟。CPU的每一个时钟周期的上升沿都会取样外部时钟。CPU至少需要2个时钟才能检测引脚的变化,所以外部时钟的最大频率是CPU时钟的一半。外部时钟的上升沿和下降沿都能作为触发事件,可以通过设置控制寄存器TCCRx来确定。


卡卡棋牌_[官网入口]如果需要关掉定时/计数器,则向控制寄存器的设置预分频比的位写0即可。卡卡棋牌_[官网入口]如TCCR1B=OxOO。计数器的事件ATMEAG16L单片机的定时/计数器能够检测最多3种事件的发生。


  1. 卡卡棋牌_[官网入口]时钟溢出事件定时/计数器溢出是指计数值达到最大值后会复位为0,并且重新开始计数。计数的最大值与计数的分辨率(位数是8位还是16位)有关。计数溢出事件会导致定时/计数器中断标志寄存器TIFR的溢出标忘位(TOVx)置1。


2.比较匹配事件如果仅仅检测计数的;益出中断还不够,则可以使用计数比较中断。输出比较寄存器(OCRx)可以填放一个从O~最大值之间的数值,计数时在每一个定时/计数器时钟周期都会检杏这个数值。当计数值达到了比较数值时,相应TIFR中的计数器比较标志位(OCFx)就会置1。计数器可以设置成在比较匹配时清0,相关的输出引脚可以设置为在比较匹配时自动清0、置1,或者取反。这个特性很适合于产生不同频率的方波信号。计数器的这种功能使得输出的形式可以有很多种可能(比如占空比可变的方波PWM,频率可改变的方波),这样就可以把定时/计数器当作数!模转换器(DAC)来使用。


3.输入捕捉事件我们还可以把一个输入当作触发输入捕捉事件来使用。这个引脚上的信号变化引起当时的计数值被读取,同时存入输入捕捉寄存器(ICRx)。这时TIFR寄存器的输入捕捉标志位(ICFx)会置1。这个功能对测量外部输入脉冲的宽度很有用处。同时也可以把比较器的输出作为触发事件。


定时/计数器事件的处理

定时/计数器的运行是独立于程序的执行的。每一个事件都会在TIFR寄存器产生一个相应标志位。事件发生以后需要通知CPU处理并执行相应操作。有3种处理事件的方法。


1.查询方式CPU不停地查询状态标志、中断标志,然后执行相应代码。这种模式下,主程序不断地检查这些事件是否发生,CPU不能做其它事情,效率很低。

2.中断方式CPU可以配置为在事件发生时就进入中断处理程序,这是普遍使用的方法。与查询方式相比,这种方法的优点是,CPU在平时可以处理其它的事情,而中断发生时才处理中断程序,效率大大提高了。

3.比较匹配输出ATMEAGl6L单片机有完全不需要程序纯粹用硬件完成计数事件处理的能力。实现这种处理需要设置TCCRx中的COMxO和COMx1两位,当比较匹配时,相关的输出可设置为1、清0或者取反。与前面两种处理方法相比,这种方法并行于一般程序执行,不需要处理时间。

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

2.定时/计数器0的中断实验之前的数码管扫描都是点亮数码管后再延时一段时间(如1ms)来实现的,如果CPU要处理的事情很多会造成编程困难或显示闪烁。现在使用定时/计数器0的中断处理来实现数码管的扫描,那么编程会轻松许多。


在我的文档中新建一个acl0的文件夹。建立一个Ac1O.prj的工程项目,最后建立源程序文件ac1O.c。输入下面的程序(程序2)。


编译通过后,将ac1O.hex文件下载到AVR单片机综合试验板上进行实际演示。注意,标示“LED-MOD-DISP”及“LEDMOD-COM”的双排针应插上短路块。我们可看到,8个数码管从低位(右)至高位(左)稳定地显示O~9这8个数。

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3.4位显示秒表实验 在体育课或田径比赛时,老师经常会使用秒表来记录同学们的成绩。这里,我们也来做一个秒表的设计实验。我们使用INTO键进行计时的开始#停止。使用S1键作计时值的清除。


在我的文档中新建一个ac11的文件夹。建立一个ac11.prj的工程项目,最后建立源程序文件ac11.c。输入下面的程序(程序3)。


编译通过后,将ac11.hex文件下载到AVR单片机综合试验板上进行实际的操作演示。注意,标示“KEY”、“LEDMOD_DISP”、“LEDMOD_COM”及“INTO”的双排针应插上短路块。接通5V电源后,右边4个数码管显示0000,按动“INTO”键,数码管开始显示增加的计时值。再按一下“INTO”键,数码管显示停止的计时值。此时按下S1键,可清除计时值。

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DDRA = OxFF;//将 PA端口设为输出

PORTC = OxFF;//PC端口初始化输出 1 1 1 1 1 1 1 1DDRC = OxFF;//将 PC端口设为输出

PORTD = OxFF;//PD 端口初始化输出 1 1 1 1 1 1 1 1DDRD = OxOO;//将 PD 端口设为输入

}

void TImerO_init(void)//定时器0初始化子函数{

TCNTO = Ox83;//1 mS 的定时初值

TCCRO = OxO3;//定时器 0的计数预分频取64

}

#pragma interrupt_handler TImerO_ovf_isr:1 0//定时器0中断服务子函数

void timer0_ovf_isr(void)

{

SREG=Ox80;//重新开放总中断,确保计时准确TCNTO = Ox83;//重装 1mS 的定时初值

if(++i》3)i=0;//变量 i的计数范围 O~3

switch(i)//根据 i的值,点亮4个数码管

{

case 0: PORTA= SEG 7 [cnt% 1O]; PORTC= ACT [i];brea k;

case 1 : PORTA= SEG 7 [(cnt/ 10)% 1O]; PORTC= ACT[i]; break;

case 2: PORTA= SEG 7 [(cnt/ 100)% 10];0x80;PORTC= ACT [i]; break:;

case 3: PORTA= SEG 7 [cnt/ 1000]; PORTC= ACT [i];break;

default: break;

}

}

void timer1_init(void)//定时器 1 初始化子函数{

TCNT1H = OxD8;//1OmS 的定时初值

TCNT1L = Ox F0;

#pragma interrupt_handlef timerl_ovf_isr:9//定时器1 中断服务子函数

void timer 1_ovF-isr(void)

{

TCNT川= OxD8;//重装 1OmS 的定时初值

TCNT1L = Ox F0;

if (++cnt》9999)cnt=0;//计时范围 O~9999 ( 即0-99.99S)

}

#pragma interrupLhandlerintO_isr:2//INTO 中断服务子函数

void into-isr(void)

{

if(cnt《1 0)start_flag=Oxff;// 如果计时末开始,则置启动标志为 0xff

else start_flag=OxOO;//如果已经计时,则置启动标志为 OxOO

void init_devices(void)//芯片的初始化子函数{

Port_init();//端口初始化

timerO_init();//定时器0初始化

timer1_init();//定时器 1 初始化

MCUCR = OxO2;//INTO为下降沿触发

GICR = Ox40;//使能 INTO 中断

TIMSK = OxO5;//使能TO、T1 中断

SREG=Ox80;//使能总中断

}

void sCAN_sl(void)//扫描按键S1 子函数

{

if(S1 ==0)cnt=0;//如果S1 键按下,则清除计时值}

void main(void)//定义主函数

{

init_devices();//芯片的初始化

while(11 //无限循环

{

if(sta rt_flag==0xff)TCCR1 B = OxO2;//如果启动标志为 Oxff,启动定时器 1

if(start_flag== Ox O0){TCCR 1 B = Ox O0; scan_s1 ();}//如果启动标志为 0xOO,

//则关闭定时器 1 再调用

扫描按键S1 的子函数

//无限循环结束

//主函数结束

关键字:AVR单片机  ATMEAG16L  定时  计数器 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.cn-jbh.com/mcu/ic485493.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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