《索奥科技中心》第四讲.ppt

我们发现： 貌似如果单片机的定时器只能通过改变预分频和软件的方法，能实现的定时的数就太少了，， 答案见实验：比较匹配_66ms; 如果也想用比较匹配中断实现定时200ms又该怎么办呢？自己写试着写一下： 公式； 答案见实验： 比较匹配200ms; 这样，我们就把定时器的工作原理基本掌握了。 作业： 与前面的公式对照一下 索奥科技中心第四讲 本讲初步涉及定时器，两个中断： 比较匹配中断，溢出中断 作业讲解： 见第三讲作业 先来看一下我们以前是怎么定时的： 见实验1_普通流水灯_262ms： #include <delay.h> delay_ms(262); 这句事实上相当于： void delay ( unsigned char ms) { unsigned char i, j ; for ( i=0 ; i<ms ; i++) for ( j=0; j<1141 ; j++); } 然后主函数里写： void main(void) {…delay(262); …} 这种计数方式是软件定时，不仅不够 准确，而且占用过多的系统资源，虽然什么都不需要做，程序却还在执行。 那么单片机有什么硬件资源可以代替这种软件的定时吗？（就像外部中断代替按键查询那样） 答案是肯定的——定时器 定时器的必要性及原理 单片机是时序逻辑器件，执行每一条指令必须要有确定的时钟周期数，必须有一个基准时钟作参考。 计数器：对外部事件进行统计，外部事件以输入有效脉冲的方式表示。 定时器：当计数器的脉冲频率恒定时，计数器记录的数值代表了时间的概念。其计数的来源可以是外部脉冲输入，也可以是内部时钟。 我们的单片机的频率是1MHz。 硬件介绍 ATmega16总共有两个8位定时器/计数器： T/C0、T/C2，它们都是通用的多功能定时计数器，其主要特点是： 单通道计数器。 比较匹配时清零计数器 可产生无输出抖动（glitch-free）的，相位可调的脉宽调制（PWM）信号输出。 频率发生器。 外部事件计数器（仅 T/C0）。 带 10位的时钟预分频器。溢出和比较匹配中断源 允许使用外部引脚的32kHz 手表晶振作为独立的计数时钟源（仅 T/C2）。 注意： 定时计数器的长度： 定时计数器的长度是指计数单元的位长度，一般为8 位（一个字节）或16 位（2 个字节）。 计数的过程是由硬件完成的，不需要MCU 的干预。 中断服务函数只能在中断发生时由硬件自动调用，不能像其他函数一样可以通过软件调用。 TCNT0计数示意 计数器计数形式： 预分频： 每来一个上升沿，计数器TCNT0自增一 预分频： ? Bit 1 – OCIE0: T/C0 输出比较匹配中断使能 当OCIE0 和状态寄存器的全局中断使能位I 都为”1” 时，T/C0 的输出比较匹配中断使能。当T/C0 的比较匹配发生，即TIFR 中的OCF0 置位时，中断服务程序得以执行。 ? Bit 0 – TOIE0: T/C0 溢出中断使能 当TOIE0 和状态寄存器的全局中断使能位I 都为”1” 时，T/C0 的溢出中断使能。当T/C0发生溢出，即TIFR 中的TOV0 位置位时，中断服务程序得以执行。 TCNT0计数示意 T/C寄存器TCNT0长八位，用来存放计数器计数的值，是一直在变化的 输出比较寄存器包含一个8 位的数据，不间断地与计数器数值TCNT0 进行比较。匹配事件可以用来产生输出比较中断，或者用来在OC0 引脚上产生波形。 注意那两条红线，各自分别对应一种中断： 从上往下： 溢出中断 比较匹配中断 溢出中断 溢出中断；当计数器计数到达计数上限值255 时，产生“溢出”信号，向MCU 申请中断。 interrupt[TIM0_OVF] void Timer0 (void) { … } 此处定时器定时计算公式： 其中fclk_I/O为系统时钟1MHz 那么我们的硬件最多可以延时多少呢？ 看程序： 2_溢出中断_262ms （当分频数最大为1024时， 为硬件最大延时数。） 那如果我们想延时更长时间怎么办呢？（五分钟） 提示： 试着用软件的方法去实现 答案见实验： 2_2_溢出中断_520ms char i = 0; interrupt[TIM0_OVF] void Timer0 (void) { if(++i == 2) { i = 0;…. } 但是：在溢出中断中可以改变TCNT0的值，从而实现了定时器所定时间连续可变。 看一个程序： 溢出中断_200ms； 流水灯依次闪烁（间隔时间为200ms） 定时计算公式： 与前面的公