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)。每一个计数器都支持PWM(脉冲宽度调制)输出功能。河南体彩网_[官网首页]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。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。河南体彩网_[官网首页]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

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。河南体彩网_[官网首页]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。河南体彩网_[官网首页]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。


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。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. 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。

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

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。

AVR单片机ATMEAG16L定时和计数器的应用方法解析

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.kanmaya.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。

上一篇:AVR单片机实现智能插座节能的设计
下一篇:AVR单片机为何要写1作为清0中断标志位

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

巧用avr单片机设计轮胎内径测量系统
。将光栅尺读头与激光测距仪固定在机械横梁上,运用步进电机控制横梁的运动,分别对模具不同层面的内径进行测量。    系统采用AVR单片机实现控制步进电机和光栅尺数据读取,通过接收上位机的控制命令,AVR单片机控制步进电机运动,数显表数据和激光控制器位移数据自动经串口发送给上位机,从而完成对模具内径的自动测量。    1 系统组成    基于AVR的轮胎内径测量系统主要由AVR单片机、上位机、光栅尺、数显表、激光测距仪、驱动器、步进电机、电子手轮、行程开关等组成。其功能框图如图1所示。    单片机选用的是爱特梅尔公司的ATmega16;上位机采用研华公司
发表于 2020-01-09
巧用avr单片机设计轮胎内径测量系统
AVR单片机汇编器的部分伪指令详解
伪指令不属于单片机的指令系统,而是由汇编器提供的指令,用于调整存储器中程序的位置、定义宏、初始化存储器等。AVR单片机的汇编器共提供18条伪指令(见附表)。其中,ORG、DB、DW、EQU读者比较熟悉,这里不再赘述。下面对部分伪指令加以说明。BYTE-保存单字节数据到SRAM中。BYTE伪指令仅用在数据存储器。为提供数据保存的位置,在BYTE前应有标号。在由CSEG、ESEG定义的代码段和E2PROM段中不能使用BYTE伪指令。格式LABEL:.BYTE表达式CSEG-定义程序存储器代码段的起始位置一个汇编文件可以包括若干个代码段,汇编时这些代码段被连成一个代码段。在代码段中不能使用BYTE伪指令。格式.CSEGDSEG-定义
发表于 2020-01-09
AVR单片机汇编器的部分伪指令详解
AVR单片机8位数码管显示的程序实现(两种方法介绍)
本文为大家介绍两个AVR单片机8位数码管显示的程序实现。AVR单片机595驱动8位数码管的显示的电路实现主程序代码#include >#include //GCC中的延时函数头文件#include “hc595.h”//unsigned char Led_Disbuf[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //共阴极unsigned char Led_Disbuf[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; //共阳极unsigned char ComBuf
发表于 2020-01-09
AVR单片机8位数码管显示的程序实现(两种方法介绍)
为什么要选择AVR单片机?
什么是AVR单片机?AVR单片机有什么优点?为什么要选择AVR单片机?AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比具有一系列的优点:1:在相同的系统时钟下AVR运行速度最快;2: 芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大;3:所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写(ISP);4:多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,零外围电路也可以工作;5:每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强;6:内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。目前支持
发表于 2020-01-09
如何让你的AVR单片机功耗超低
了俩小时,发现咋掉电休眠模式后电流还是800多uA,记得以前只有1uA左右的,咋回事?因为经过时间比较长了,重新看了有关休眠的PDF文档资料,完了,自说自话的加了句关闭全部外设的命令,就是功耗抑制寄存器PRR全部置位,发现电流还是大,第二天早上,偶调试了下,电流还是大,后来想想会不会这种垃圾杂牌铝电解漏电流太大,结果拆掉,休眠时的总功耗就3uA,其实,掉电休眠后,AVR的M48PA总消耗电流大约是0.5uA,LDO1uA左右,外围还有个AD欠压检测电流,大约消耗1uA左右,整体全部加起来大约就是2.5-3uA之间。达到预期目的接着,休眠唤醒后,发现键盘工作老不正常,查看原来的程序,除了扫描的矩阵阵列I/O口变化了,其他没啥变化
发表于 2020-01-09
如何让你的AVR单片机功耗超低
AVR复习笔记--AVR单片机SPI多机通讯【包括数据回传与接收】
VR复习笔记—SPI多机通信最近决定复习下AVR单片机,其实也是为了借此复习下几种简单的通信协议,包括串口,SPI,I2­C等。本来以为一两个晚上就能搞定的事儿,没想到竟耗费了一周晚上空余的时间。当然主要是这次的要求要提高点,实现SPI的多机通信,不但要发数据还要回传数据。实际中还是遇到了比我想象中要大的多的困难。即使是现在的实现方式也不是很理想。下面是spi部分的代码,由于spi接收发送用的同一终端,感觉使用起来形式不怎么样,还是采用了轮询标志位的方式#include "spi.h"static char mode=1;void spi_init(char flag){    char
发表于 2020-01-07
AVR复习笔记--AVR单片机SPI多机通讯【包括数据回传与接收】
小广播
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 kanmaya.com, Inc. All rights reserved

页面底部区域 foot.htm