定时器计数器(TC)简介以及例子说明
定时器、计数器的基本结构及工作原理
定时器、计数器的基本结构及工作原理定时器/计数器简称定时器,其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外部事件的数量等,是微机中最常用、最基本的部件之一。
805l单片机有2个16位的定时器/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。
T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成,T1则由TH1和TL1构成,它们都分别映射在特殊功能寄存器中,从而可以通过对特殊功能寄存器中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。
作定时器时,每一个机器周期定时寄存器自动加l,所以定时器也可看作是计量机器周期的计数器。
由于每个机器周期为12个时钟振荡周期,所以定时的分辨率是时钟振荡频率的1/12。
作计数器时,只要在单片机外部引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变,计数器就自动加1。
*与定时器、计数器的有关寄存器简介定时器/计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON,它们分别用来设置各个定时器/计数器的工作方式,选择定时或计数功能,控制启动运行,以及作为运行状态的标志等。
其中,TCON寄存器中另有4位用于中断系统。
另外还有4个八位计数器组成。
1、定时器方式控制寄存器TMODTMOD在特殊功能寄存器中,字节地址为89H,无位地址。
TMOD的格式如下图示。
由图可见,TMOD的高4位用于T1,低4使用于T0,4种符号的含义如下:GATE:门控制位。
其作用见图1.6。
GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器/计数器的打开或关闭。
C/T:定时器/计数器选择位。
C/T=1,为计数器方式;C/T=0,为定时器方式。
M1M0:工作方式选择位,定时器/计数器的4种工作方式由M1M0设定。
M1M0=00:工作方式0(13位方式)。
M1M0=01:工作方式1(16位方式)。
M1M0=10:工作方式2(8位自动装入时间常数方式)。
MlM0=11:工作方式3(2个8位方式--仅对T0)。
2.定时器控制寄存器--TCONTCON在特殊功能寄存器中,字节地址为88H,位地址(由低位到高位)为88H一8FH,由于有位地址,十分便于进行位操作。
单片机定时器 计数器
单片机定时器计数器单片机定时器/计数器在单片机的世界里,定时器/计数器就像是一个精准的小管家,默默地为系统的各种操作提供着精确的时间控制和计数服务。
无论是在简单的电子时钟、还是复杂的通信系统中,都能看到它们忙碌的身影。
那什么是单片机的定时器/计数器呢?简单来说,定时器就是能够按照设定的时间间隔产生中断或者触发事件的模块;而计数器则是用于对外部脉冲或者内部事件进行计数的功能单元。
我们先来看看定时器的工作原理。
想象一下,单片机内部有一个像小闹钟一样的东西,我们可以给它设定一个时间值,比如说 1 毫秒。
当单片机开始工作后,这个小闹钟就会以一个固定的频率开始倒计时,当倒计时结束,也就是 1 毫秒到了,它就会发出一个信号,告诉单片机“时间到啦”!这个信号可以用来触发各种操作,比如更新显示、读取传感器数据等等。
定时器的核心在于它的时钟源。
就好比小闹钟的动力来源,时钟源决定了定时器倒计时的速度。
常见的时钟源有单片机的内部时钟和外部时钟。
内部时钟一般比较稳定,但精度可能会受到一些限制;而外部时钟则可以提供更高的精度,但需要额外的电路支持。
再来说说计数器。
计数器就像是一个勤劳的小会计,不停地数着外面进来的“豆子”。
这些“豆子”可以是外部的脉冲信号,也可以是单片机内部产生的事件。
比如,我们可以用计数器来统计电机旋转的圈数,或者计算按键被按下的次数。
计数器的工作方式也有多种。
可以是向上计数,就是从 0 开始,不断增加,直到达到设定的最大值;也可以是向下计数,从设定的最大值开始,逐渐减少到 0。
还有一种更灵活的方式是双向计数,根据需要在向上和向下之间切换。
那么,定时器/计数器在实际应用中有哪些用处呢?比如说,在一个智能温度控制系统中,我们可以用定时器每隔一段时间读取一次温度传感器的数据,然后根据温度的变化来控制加热或者制冷设备的工作。
而计数器则可以用来统计设备运行的次数,以便进行维护和保养。
在电子时钟的设计中,定时器更是发挥了关键作用。
单片机中的定时器与计数器的原理与应用
单片机中的定时器与计数器的原理与应用在单片机中,定时器和计数器是两种常见的功能模块,它们在各种应用中都扮演着非常重要的角色。
本文将对单片机中定时器与计数器的原理和应用进行详细的介绍。
一、定时器的原理与应用定时器是单片机中的一种计时功能模块,它可以在一定的时间间隔内产生一个中断信号,用于控制各种时间相关的任务。
定时器一般由一个计数器和一个控制逻辑组成,计数器用于计数,控制逻辑用于设置计数器的初值、控制计数器的计数方式以及处理定时器中断等功能。
定时器在单片机中有各种不同的应用,例如用于控制LED的闪烁频率、控制蜂鸣器的鸣叫时间、测量外部信号的脉冲宽度等。
通过合理地设置定时器的初值和工作模式,可以实现各种复杂的定时功能。
二、计数器的原理与应用计数器是单片机中另一种常见的功能模块,它可以实现对外部信号的计数和测频等功能。
计数器一般由一个计数寄存器和一个控制逻辑组成,计数寄存器用于记录计数值,控制逻辑用于设置计数器的计数方式、清零计数器以及处理计数器溢出等功能。
计数器在单片机中也有广泛的应用,例如用于计算外部脉冲的频率、测量两个信号之间的时间间隔、实现车辆流量统计等。
通过合理地设置计数器的工作模式和计数方式,可以实现各种计数功能。
三、定时器与计数器的联合应用定时器和计数器在单片机中经常会联合应用,以实现更加复杂和精密的定时计数功能。
例如,可以使用定时器来生成一个固定时间间隔的中断信号,然后在中断服务程序中通过计数器来计数外部脉冲的个数,从而实现对外部脉冲的精确计数。
通过合理地运用定时器和计数器,可以实现各种高级的时间计数功能,使单片机在实际应用中发挥更大的作用。
综上所述,定时器和计数器是单片机中非常重要的功能模块,它们在各种应用中都有着广泛的应用。
合理地掌握定时器和计数器的原理和应用,可以为单片机的开发和应用带来极大的便利。
希望通过本文的介绍,读者能够更加深入地了解单片机中定时器与计数器的原理与应用。
定时器计数器的结构及工作原理课件
xx年xx月xx日
• 定时器计数器概述 • 定时器计数器的结构 • 定时器计数器的工作原理 • 定时器计数器的应用实例 • 定时器计数器的性能指标与选择
目录
01
定时器计数器概述
定义与作用
定义
定时器计数器是一种用于测量时 间间隔的电子设备,它能够记录 和比较时间,并产生相应的控制 信号。
控制部分
触发器
根据输入信号和控制逻辑,触发定时 器开始计时。
计数控制逻辑
决定计数器的启动、暂停、复位等操 作,确保定时器按照预设要求工作。
计数部分
计数器
核心部件,用于记录输入信号的脉冲数,通常采用二进制形式进行计数。
计数器容量
决定计数器的最大计数值,影响定时器的计时范围。
输出部分
计时显示
显示当前计数值或已计时的时间,便于用户观察。
输出控制
根据计数值或预设条件,输出相应的控制信号或报警信号。
03
定时器计数器的工作原理
工作流程
启动
启动定时器计数器开始计时。
溢出/下溢
当定时器计数器的值达到预设 的上限或下限时,产生溢出或 下溢事件。
初始化
设定定时器计数器的初始值和 模式。
计时
定时器计数器根据设定的模式 进行递增或递减计数。
停止
在计时过程中,可以随时停止 定时器计数器。
工作方式
01
02
03
递增计数
定时器计数器的值从初始 值开始递增,直到达到预 设的上限。
递减计数
定时器计数器的值从初始 值开始递减,直到达到预 设的下限。
循环计数
定时器计数器的值在预设 的上限和下限之间循环递 增或递减。
MCS-51单片机内部定时器计数器
二、 方式1
方式 1(16位计数器)
•MCS-51单片机内部定时器计数器
方式1和方式0的工作原理基本相同,唯一 不同是T0和T1工作在方式1时是16位的计数/定 时器。
方式1时的计数长度M是2的16次方。16位 的初值直接拆成高低字节,分别送入TH和TL 即可。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
M1 M0:四种工作方式的选择位 工作方式选择表
M1 M0 方式
说明
0 0 0 13 位定时器(TH的 8 位和TL的低 5 位)
0 1 1 16 位定时器/计数器
1 0 2 自动重装入初值的 8 位计数器 T0 分成两个独立的 8 位计数器,
1 1 3 T1 在方式 3 时停止工作
定时 1 ms的初值:
因为 机器周期=12÷6 MHz= 2 μs
所以 1 ms内T0 需要计数N次:
•MCS-51单片机内部定时器计数器
N= 1 ms÷2 μs = 500
由此可知: 使用方式 0 的 13 位计数器即可, T0 的初值X为 X=M-N=8 192-500=7 692=1E0CH 但是, 因为 13 位计数器中, 低 8 位 TL0 只使用了 5 位, 其 余码均计入高 8 位TH0 的初值, 则 T0
0。TF产生的中断申请是否被接受, 还需要由中断计数器T1、 T0 的运行控制位,
通过软件置 1 后, 定时器 /计数器才开始工作, 在系统复位时
被清 0。
•MCS-51单片机内部定时器计数器
定时器的工作方式
一、 方式 0
方式 0(13位计数器)
•MCS-51单片机内部定时器计数器
•MCS-51单片机内部定时器计数器
单片机定时器计数器
定时器计数器的编程步骤
确定单片机型号和开发环境
根据项目需求选择合适的单片机型号和开发 环境。
编写程序代码
使用编程语言编写程序代码,实现定时器计 数器的功能。
配置定时器计数器
根据需要配置定时器计数器的模式、工作方 式、输入时钟源等参数。
编译和调试
将程序代码编译成可执行文件,并在单片机 上进行调试和测试。
率和周期。
02 单片机定时器计数器的原 理
定时器计数器的原理
定时器计数器是一种用于测量时间间隔的硬件设备,它通过 计数时钟脉冲来计算时间。在单片机中,定时器计数器通常 由一个加法器、一个预分频器、一个计数器和一个控制逻辑 组成。
当定时器计数器的输入时钟脉冲到来时,加法器将计数器的 当前值加1,并将结果存入计数器中。当计数器的值达到预设 的计数值时,定时器计数器就会产生一个中断信号或输出脉 冲信号。
05 单片机定时器计数器的优 化与改进
提高定时器计数器的精度
硬件设计优化
采用高精度的时钟源和计数器,减少计数误差。
软件算法改进
采用更精确的计时算法,如使用高精度计时库或 算法。
校准与补偿
定期对定时器计数器进行校准和补偿,以消除误 差。
优化定时器计数器的响应速度
01
02
03
减少中断延迟
优化中断处理程序,减少 中断响应时间。
1 2 3
自动化生产控制
单片机定时器计数器可以用于自动化生产线的控 制,实现精确的时间间隔控制和计数,提高生产 效率和产品质量。
电机控制
通过单片机定时器计数器,可以精确控制电机的 启动、停止和运行速度,实现电机的高效、稳定 运行。
工业传感器
单片机定时器计数器可以用于工业传感器的时间 基准和计数功能,提高传感器测量的准确性和可 靠性。
定时器计数器(TC)简介以及例子说明
定时器/计数器(T/C)简介一、定时器/计数器有关的特殊功能寄存器1. 计数数寄存器TH和TL计数器寄存器是16位的,计数寄存器由TH高8位和TL低8 位构成。
在特殊功能寄存器(SFR)中,对应T/C0为TH0和TL0,对应T/C1为TH1和TL1。
定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。
2. 定时器/计数器控制寄存器TCONTR0,TR1:T/C0,1启动控制位。
1——启动计数0——停止计数TCON复位后清“0”,T/C需受到软件控制才能启动计数,当计数寄存器计满时,产生向高位的进位TF,即溢出中断请求标志。
3. T/C的方式控制寄存器TMODT/C1 T/C0 C/T :计数器或定时器选择位。
1——为计数器0——为定时器GATE:门控信号1——T/C的启动受到双重控制,即要求TR0/TR1和INT0/INT1同时为高。
M1和M0:工作方式选择位。
(四种工作方式)4.定时器/计数器2(T/C2)控制寄存器TF2:T/C2益出标志——必须由软件清除EXF2:T/C2外部标志。
当EXEN2=1,且T2EX引脚上出现负跳变而引起捕获或重装载时置位,EXF2要靠软件来清除。
RCLK:接收时钟标志1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的接收时钟0——用定时器1的溢出脉冲做接收时钟。
TCLK:发送时钟标志。
1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的发送时钟0——用定时器1的溢出脉冲作发送时钟EXEN2:T/C2外部允许标志。
1——若定时器2未用作串行口的波特率发生器,T2EX端的负跳变引起T/C2的捕获或重装载。
0——T2EX端的外部信号不起作用。
TR2:T/C2运行控制位1——T/C2启动0——T/C2停止C/T2:计数器或定时器选择位1——计数器0——定时器CP/RL:捕获/重载标志。
1——若EXEN2=1,且T2EX端的信号负跳变时,发生捕获操作。
0——若定时器2溢出,或在EXEN2=1条件下T2EX端信号负跳变,都会造成自动重装载操作。
006第六章TCC计时器
第六章TCC計時器6-1、簡介ET44M210微控制器內提供了一個有預除器(Prescaler)的計時器(TCC),一個自由振盪計時器(FRC)。
TCC及FRC的時脈來源是IC內部的Clock或是外部RC振盪。
6-2、TCC如圖6-1所示為ET44M210的TCC功能方塊圖。
這是一個8位元附有預除器(Prescaler)的計時器。
TCC的時脈來源可以是來自IC內部的Clock也可以是來自外部RC振盪。
當TCC的時脈是來自IC內部的Clock時,TCC會在每個指令週期自動加1。
當TCC 的時脈是來自外部RC振盪時,TCC會在外部TCC接腳正緣觸發(Rising Edge) 或負緣觸發(Falling Edge) 時自動加1。
TCCS0是選擇TCC時脈使用IC內部的Clock或是來自外部RC振盪。
TCCE是選擇是否啟動TCC的功能。
TCCOF是表示TCC是否發生溢位中斷。
PS0~PS2是選擇以預除器的倍率,因為TCC有使用預除器,因此TCC加1的時間是由PS0~PS2所決定。
當TCC計時器內的值由FFh變成00h時,產生溢位中斷,中斷旗標暫存器中的TCC 溢位中斷旗標(TCCOF)會被設為1,程式會跳至中斷相量位址0x0028h去執行相關的中斷副程式以下是TCC Timer 計算的公式:TCC Timer=(0x100-TCC) * Prescaler* (1/Clock Source) 當TCC的時脈是來自外部RC振盪時,在ET44M210的ICE上,RC振盪的公式是Freq (KHz) * R (Meg Ohm) = 150 (常數)而由於ET44M210的ICE上,RC震盪電阻的預設值是300KΩ,因此外部RC的振盪頻率是500KHz。
I.TCC相關的暫存器預除器(Prescaler Counter )– PRC (0x0F)一個八位元的計數器。
Time Clock Counter – TCC (0x10)此暫存器存放TCC的值。
定时器计数器常用编程方法
定时器计数器常用编程方法定时器和计数器是嵌入式系统中常用的功能模块,用于实现时间测量、任务调度、PWM生成等功能。
在嵌入式系统的开发中,了解和掌握常用的定时器计数器编程方法至关重要。
本文将介绍几种常用的定时器计数器编程方法,以帮助开发者更好地运用定时器计数器。
一、基本概念在进行定时器计数器编程之前,我们首先需要了解一些基本概念。
1. 定时器:定时器是一种能够按照一定时间周期自动计数,并产生相应中断或触发事件的硬件模块。
2. 计数器:计数器是一种能够按照外部信号或者内部时钟信号进行计数,并提供计数结果的硬件模块。
3. 溢出中断:当定时器或计数器的计数值达到最大值后,会发生溢出,并触发溢出中断,用于实现周期性的定时或计数功能。
4. 输入捕获:定时器计数器可以通过输入捕获功能,实时记录外部事件信号的时间戳,用于时间测量等应用。
二、定时器计数器编程方法在嵌入式系统中,常用的定时器编程方法包括常规模式、CTC模式、PWM模式等。
下面分别介绍这些方法的基本原理及编程实现。
1. 常规模式常规模式是定时器最简单的工作模式,通过设置计数器的初值和溢出中断来实现定时功能。
其编程步骤如下:(1)设置定时器计数器的初值,决定计数器的起点。
(2)使能定时器的溢出中断,当计数器溢出时触发中断。
(3)启动定时器计数。
下面是一个使用常规模式实现定时功能的示例代码:```C#include <avr/io.h>#include <avr/interrupt.h>void Timer_Init(){// 设置计数器初值TCNT1 = 0;// 使能溢出中断TIMSK |= (1 << TOIE1);// 启动定时器计数,使用外部时钟源TCCR1B |= (1 << CS12) | (0 << CS11) | (0 << CS10);}// 定时器溢出中断处理函数ISR(TIMER1_OVF_vect){// 处理定时事件}int main(){Timer_Init();// 主循环while (1){// 其他任务处理}return 0;}```2. CTC模式CTC模式(Clear Timer on Compare Match)是一种定时器工作模式,可以实现在指定时间后产生中断或触发事件。
定时器/计数器及应用分析课件
定时器和计数器的工作原理和应用场 景各不相同,需要根据实际需求进行 选择和使用。
定时器和计数器在嵌入式系统的设计 中扮演着重要的角色,对于实现系统 的精确控制和可靠运行具有重要意义。
展望
随着嵌入式系统的发展和应用领域的不断扩展, 定时器和计数器的功能和性能也在不断提升。
计数器可以用来实现计数值的累加, 例如记录用户点击按钮的次数或设备 的使用次数。
定时器和计数器器可以组合起来实 现更复杂的功能,例如通过定时 器控制计数器的计数值,或者使 用计数器的计数值来控制定时器
的触发时间间隔。
组合应用实例
例如,可以使用定时器来控制计 数器的计数值,每隔1秒更新一 次计数器的计数值,然后使用计 数器的计数值来控制一个设备的
代码实现
使用Arduino编程,通过定时器与计数器结合,实时计算 电机的转速,同时控制电机的运动状态
应用场景
适用于需要实时监测与控制电机转速的领域,如自动化生 产线、机器人等
定时器和计数器的综合应用——实现智能小车巡线
• 硬件准备:Arduino板、电机驱动模块、两个直流电机、红外线传感器、巡线轨道 • 原理说明:通过定时器控制电机的运动状态,实现小车的运动;通过计数器统计红外线传感器检测到的黑色线路的脉冲数,
定时器工作原理
定时器通过计数时钟周期来实现时间间隔的测量,当达到设定的时 间间隔后就会触发中断。
使用计数器实现计数值的累加
计数器概述
计数器工作原理
计数器是一种能够记录事件发生次数 的硬件或软件组件。
每当事件发生时,计数器就会自动加1 ,当达到设定的上限值后就会触发中 断或重置为0。
定时计数器原理及其应用
m = (2n – 初值) 其中n为定时/计数器最大计数的模值。
定时/计数器只能在计数溢出时给CPU信息,所以提前要 给计数空间一个初值,计数的个数就理解为再加多少次就可以 使计数器溢出。
成于大气 信达天下
定时/计数器各种工作模式解析(三)
❖工作方式0介绍
C/T=0,设置为定时方式,对机器周期进行计数。
C/T=1,设定为计数方式,对外部信号进行计数, 外部信号接至T0(P3.4)或T1(P3.5)引脚。
成于大气 信达天下
定时/计数器相关特殊功能寄存器
2、M1和M0工作方式控制位 M0和M1为工作方式控制位,可以确定4种工
作方式, 如下表所示。
M1M0 00 01 10
工作方式 方式0 方式1 方式2
1 1 方式3
说明 13位计数器 16位计数器 自动重装8位计数器 定时器0:分为两个独立8位计 数器 定时器1:对外停止计数
成于大气 信达天下
定时/计数器相关特殊功能寄存器
3、GATE门控制位 当GATE位为0时,启动定时/计数器只受TR0(
或者TR1)控制。 当GATE位为1时,启动定时/计数器除了受
TR0(或者TR1)控制外,还受对应的外部中断输入 管脚(INT0,INT1)上的电平控制。当外部中断 输入管脚上的电平为高电平时,定时/计数器正常 计数;当外部中断输入管脚上的电平为低电平时, 定时/计数器停止计数。
成于器/计数器控制寄存器TCON
1、如果现在将频率更改为1KHz,程序该怎么修 改? 2、如果将外部晶振频率改为6MHz,程序又该怎 么修改?
成于大气 信达天下
定时/计数器初始化程序的编写(四)
❖ 用单片机定时/计数器结合中断系统,编写 一个程序实现电子钟的功能。
定时器计数器(TC)简介以及例子说明
定时器/计数器(T/C)简介一、定时器/计数器有关的特殊功能寄存器1. 计数数寄存器TH和TL计数器寄存器是16位的,计数寄存器由TH高8位和TL低8 位构成。
在特殊功能寄存器(SFR)中,对应T/C0为TH0和TL0,对应T/C1为TH1和TL1。
定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。
2. 定时器/计数器控制寄存器TCONTR0,TR1:T/C0,1启动控制位。
1——启动计数0——停止计数TCON复位后清“0”,T/C需受到软件控制才能启动计数,当计数寄存器计满时,产生向高位的进位TF,即溢出中断请求标志。
3. T/C的方式控制寄存器TMODT/C1 T/C0 C/T :计数器或定时器选择位。
1——为计数器0——为定时器GATE:门控信号1——T/C的启动受到双重控制,即要求TR0/TR1和INT0/INT1同时为高。
M1和M0:工作方式选择位。
(四种工作方式)4.定时器/计数器2(T/C2)控制寄存器TF2:T/C2益出标志——必须由软件清除EXF2:T/C2外部标志。
当EXEN2=1,且T2EX引脚上出现负跳变而引起捕获或重装载时置位,EXF2要靠软件来清除。
RCLK:接收时钟标志1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的接收时钟0——用定时器1的溢出脉冲做接收时钟。
TCLK:发送时钟标志。
1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的发送时钟0——用定时器1的溢出脉冲作发送时钟EXEN2:T/C2外部允许标志。
1——若定时器2未用作串行口的波特率发生器,T2EX端的负跳变引起T/C2的捕获或重装载。
0——T2EX端的外部信号不起作用。
TR2:T/C2运行控制位1——T/C2启动0——T/C2停止C/T2:计数器或定时器选择位1——计数器0——定时器CP/RL:捕获/重载标志。
1——若EXEN2=1,且T2EX端的信号负跳变时,发生捕获操作。
0——若定时器2溢出,或在EXEN2=1条件下T2EX端信号负跳变,都会造成自动重装载操作。
T_C定时器与计数器
count clear direction
Control Logic TOP
BOTTOM
Clock Select Edge Detector (From Prescaler)
TOVn (Int.Req)
Tn
OCFn (Int.Req)
Data Bus
Timer/Counter
TCNTn =
•普通模式
•CTC 模式 •快速 PWM 模式
•相位可调 PWM 模式。
工作模式的选择和设置由控制寄存器 TCCR0 的WGM0[1:0]和 COM0[1:0]确定。 1)普通模式(WGM0[1:0]=0) 普通模式是 T/C0 最基本、最简单的工作方式。T/C0 在普通模式下,计数器 为单向加 1 计数器,当计数寄存器 TCNT0 的值达到 0xFF(上限值),在下一 个计数脉冲到来时其值变为 0x00,并继续单向加1计数。在 TCNT0 由 0xFF 转 变为 0x00 的同时,溢出标志位 TOV0 置 1,用于申请 T/C0 溢出中断。MCU 响 应 T/C0 溢出中断后,将自动清零 TOV0 标志位。
一、外部事件计数器
T/C0 作为计数器,可以对外部引脚 T0(PB0)的脉冲进行计数,或测定信号频率(周 期)。
【例8.1】 2N 分频系统设计 1) 硬件电路设计 2N 分频系统的功能,是对 T0 引脚输入的方波信号进行偶数次的分频,以获得频率低 于T0 输入的方波信号。 硬件电路:将一定频率(如 250Hz)的外部方波信号与 ATmega16 的 T0(PB0) 连 接,作为 T/C0 计数器的外部输入,将 PA0 作为分频后的脉冲输出引脚。可以使用示波器 观察 PA0 的输出波形。 2) 软件程序设计 使用 T/C0 的普通模式(WGM0[1:0]=0),采用 T0上升沿触发(CS0[2:0]=111);设 置 TCNT0 的初值为 0xFF。当 T0 引脚输入电平出现一个上跳变时,T/C0 的 TCNTO 回 到 0x00,并产生溢出中断。在溢出中断服务程序中重新设置 TCNT0 为 0xFF,并改变 PA0 口的输出电平(取反输出)。在 T0 引脚输入电平出现第二个上跳变时,又会产生中 断,在中断服务程序中再次改变 PA0 的输出,这样在 PA0上就得到 T0 的2 分频输出信号。 同理,如果将TCNT0 的初值设置为 0xFE,则在 PA0 上得到 T0 的 4 分频输出信号, 0xFD →6 分频,0xFC→8 分频……而当 TCNT0 的初值设置为 0x00 时,可实现最大512 分频的输出。 本例程序是在 T0 输入 250Hz 方波信号,经过分频在 PA0 上输出 1Hz 方波。 【例8.3】 N分频系统设计。硬件电路与例 8.1 相同,实现 N 分频。
定时器计数器
优点
精确度高
定时器计数器通常具有高精度 的计时能力,能够提供准确的
计时和计数功能。
易于编程和控制
定时器计数器通常与微控制器 或计算机等设备配合使用,可 以通过编程实现复杂的定时和 计数逻辑。
多功能性
定时器计数器不仅可以用于计 时和计数,还可以用于产生脉 冲信号、控制流程等。
可靠性高
定时器计数器通常具有较高的 可靠性和稳定性,能够在各种
环境下稳定工作。
缺点
成本较高
需要电源供电
相对于一些简单的计时设备,定时器计数 器的成本较高。
定时器计数器需要电源供电才能正常工作 ,如果电源突然断电,可能会影响其计时 和计数功能。
需要编程和调试
可能存在误差累积
使用定时器计数器需要具备一定的编程和 调试能力,对于一些不熟悉编程的人来说 可能会有一定的学习门槛。
频率测量
定时器计数器还可以用来测量信号的频率。通过测量一定时间内信号的周期数,可以计算出信号的频率。这种功能在电子和通 信领域中非常有用,例如,在测量无线电信号的频率时。
时间间隔测量
定时器计数器可以用来测量两个事件之间的时间间隔。例如, 在测试和测量设备中,需要精确测量两个信号之间的时间间隔。
脉冲宽度测量
在长时间使用过程中,如果定时器计数器 的误差累积到一定程度,可能会影响其计 时和计数的准确性。
05
定时器计数器的未来发展与趋 势
技术创新
智能化
随着人工智能和物联网技术的不 断发展,定时器计数器将更加智 能化,能够实现远程控制、自动 调整等功能,提高生产效率和精
度。
微型化
随着微电子技术的进步,定时器 计数器将进一步微型化,能够适 应更小的空间和设备,满足各种
定时计数器应用举例
外部匹配寄存器(EMR)
定 时 器 比计 较数 器值
位 功能
31 : 0 匹配值
复位值 0
项目:精确定时交通灯的实现
控制寄存器-TCR
定时器控制寄 存器TCR用于控制 定时器计数器的操 作。
0x0000 0000
定时器、计数器(TC)
复位
定时器控制寄存器 使能 (TCR)
} }
// 初始化定时器0 // 清除中断标志
项目:精确定时交通灯的实现
【制订方案】 实施流程图 软件流程图
项目:精确定时交通灯的实现
【项目实施】 参考程序 …….
项目拓展 修改程序实现精确定时的交通灯并具有配套的声响效果。
项目:精确定时交通灯的实现
【交流评价总结】
1、请学生演示项目实现的效果。 2、请学生叙述项目实施过程中遇到的问题及解决方法。 3、对项目实施情况进行点评。 【布置作业】 完成精确定时的交通灯并具有配套的声响效果。
访问 读写 读写
读写
复位值 0 0
0
项目:精确定时交通灯的实现
匹配功能寄存器描述-匹配控制寄存器
匹配控制寄存器 用于控制在发生匹配 时定时器所执行的操 作。
MAT[3:0]
匹配功能
匹配寄存器0(MR0) 匹配寄存器1(MR1) 匹配寄存器2(MR2) 匹配寄存器3(MR3)
匹配控制寄存器(MCR)
}
项目:精确定时交通灯的实现
int main(void) {
PINSEL0 = 0x00000000; PINSEL1 = 0x00000000; IO0DIR = BUZZER | PORTDIR; IO0SET = PORTDIR; Time0Init();
第六章 定时器计数器原理及应用
T/C0控制寄存器 —— TCCR0
7
FOC0
6
WGM00
5
COM01
4
COM00
3
WGM01
2
CS02
1
CS01
0
CS00
位7:强制输出比较,该位只在WGM位被置为非PWM模 式下有效。 位6、位3:计数器计数模式,用于控制T/C0的计数和工 0xFF 0 作方式。
1
0x00 0xFF 2 位5~4:比较匹配输出模式,决定T/C0比较匹配发生时, 比较匹配发生时清零OC0 clk /64(来自分频器) 0 11 1 0 0xFF 0xFF 0xFF 快速PWM 3 1 1 输出引脚OC0(PB3)的行为方式。这是I/O的第二功能, clk /256(来自分频器) 1 01 0 1 比较匹配发生时置位OC0 相应的方向控制位要置“1”,以便将其配置为输出。 clk /1024(来自分频器)
S1
计数器 时钟源 比较器 当计数器中 的数值与比 值寄存器中 的数值相等 时,比较器 按PWM预定 的规律输出 脉冲波。 PWM输出 溢出标志TF
S2
比较值改变
计数器值
比值寄存器
比较值
当比较值改变时 D1=t1/τ、 D2=t2/τ随之改变, 周期τ不变
t1
τ
t2
τ
2.ATmega16定时/计数器资源
外部脉冲
溢出标志TF 1
S3
比较器 比较匹配标志 0 1 中断请求2
0xFC 比值寄存器
计数器输出 OC触发
定时原理
定时——当计数器的计数脉冲频率恒定时,计数器所 记录的数值及代表了时间的概念。
定时功能是通过计数器的计数来实现的。
定时计数器结构及工作原理
二、控制字和工作方式
定时/计数器工作方式由控制字TMOD、TCON来决定
1. TMOD(89H)——工作方式寄存器 (注意:TMOD不能以位寻址)
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
SETB TR0 SETB TR1
三、工作方式
定时/计数器0 可以工作在模式 0~3 定时/计数器1 可以工作在模式 0~2 1. 模式0
M1 M0 00
图6-7
① 按13位加法计数器工作 TF0 当加至TH0溢出,则TF0
置位,并申请中断。
8
5
TH0 TL0
TL0高3位未用
;停止计数 ;设置T0为模式2,定时方式 ;T0定时500us
;p1.0清0 ;启动定时500us ;查询溢出标志,定时到TF0=1转移,且TF0=0.
;P1.0置1 ;停止计数
4. 模式3:仅对定时/计数器0有效
T0TH0+TL0
对定时/计数器1,停止计数。
将定时/计数器0分成两个独立的8位计数器TH0、TL0。
机器周期=12×1/6 us=2us
所以,定时时间常数为:1ms/2us=500。
方式0时计数器为13位, 计数常数=213-500=7692=1E0CH
若用方式1,计数器为16位,计数常数=216-500=65036
程序:
=FE0CH
① 以中断方式: ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH
4. 置位ETx允许定时/计数器中断(需要时)
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定时器/计数器(T/C)简介一、定时器/计数器有关的特殊功能寄存器1. 计数数寄存器TH和TL计数器寄存器是16位的,计数寄存器由TH高8位和TL低8 位构成。
在特殊功能寄存器(SFR)中,对应T/C0为TH0和TL0,对应T/C1为TH1和TL1。
定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。
2. 定时器/计数器控制寄存器TCONTR0,TR1:T/C0,1启动控制位。
1——启动计数0——停止计数TCON复位后清“0”,T/C需受到软件控制才能启动计数,当计数寄存器计满时,产生向高位的进位TF,即溢出中断请求标志。
3. T/C的方式控制寄存器TMODT/C1 T/C0 C/T :计数器或定时器选择位。
1——为计数器0——为定时器GATE:门控信号1——T/C的启动受到双重控制,即要求TR0/TR1和INT0/INT1同时为高。
M1和M0:工作方式选择位。
(四种工作方式)4.定时器/计数器2(T/C2)控制寄存器TF2:T/C2益出标志——必须由软件清除EXF2:T/C2外部标志。
当EXEN2=1,且T2EX引脚上出现负跳变而引起捕获或重装载时置位,EXF2要靠软件来清除。
RCLK:接收时钟标志1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的接收时钟0——用定时器1的溢出脉冲做接收时钟。
TCLK:发送时钟标志。
1——用定时器2 溢出脉冲作为串行口的发送时钟0——用定时器1的溢出脉冲作发送时钟EXEN2:T/C2外部允许标志。
1——若定时器2未用作串行口的波特率发生器,T2EX端的负跳变引起T/C2的捕获或重装载。
0——T2EX端的外部信号不起作用。
TR2:T/C2运行控制位1——T/C2启动0——T/C2停止C/T2:计数器或定时器选择位1——计数器0——定时器CP/RL:捕获/重载标志。
1——若EXEN2=1,且T2EX端的信号负跳变时,发生捕获操作。
0——若定时器2溢出,或在EXEN2=1条件下T2EX端信号负跳变,都会造成自动重装载操作。
二、定时器/计数器的工作方式1.方式0当TMOD中M1M0=00,T/C工作在方式0。
方式0为13位的T/C,由TH提供高8位,TL提供低5位的计数值,满计数值213,但启动前可以预置计数初值。
当C/T=0时,T/C为定时器,振荡源12分频的信号作为计数脉冲;当C/T=1时,T/C为计数器,对外部脉冲输入端T0或T1输入的脉冲计数。
计数脉冲能否加到计数器上,受到启动信号控制。
当GATE=0时,只要TR=1,则T/C启动。
当GATE=1时,启动信号=TR×INT,此时T/C启动受到双重控制。
T/C启动后立即加1计数,当13位计数满时,TH向高位进位,此进位将中断溢出标志TF置1,产生中断请求,表示定时时间到或计数次数到。
若T/C开中断(ET=1)且CPU开中断(恩爱)则当CPU转向中断服务程序时,TF自动清0。
2.方式1当TMOD例子一.输入捕捉(IC)编程步骤:初始化函数TIOS---选择工作方式为ICTCTLx---设置对应位输入捕捉的方式(x=3、4,高位是3,低位是4)TSCRx---控制寄存器设置,包括工作使能、确定工作方式(x=1)、中断允许、预分频TIE---中断使能中断函数清除标志位---TFLG1处理函数//---------------------------------------------------------------------------////功能说明:利用PP3通道产生40Hz,占空比为50%的方波// 利用PT0采集方波的个数,并在PB口显示//程序设计:电子设计吧//设计时间:2010.01.13//---------------------------------------------------------------------------//#include <hidef.h> /* common defines and macros */#include <mc9s12dg128.h> /* derivative information */#pragma LINK_INFO DERIVATIVE "mc9s12dg128b"unsigned int Input_Num;//----------------------时钟初始化------------------------------//void PLL_Init(void) //PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1){ //锁相环时钟=2*16*(2+1)/(1+1)=48MHzREFDV=1; //总线时钟=48/2=24MHzSYNR=2;while(!(CRGFLG&0x08));CLKSEL=0x80;}//--------------------通道0输入捕捉初始化-------------------//void ECT0_Init(void){TSCR2=0x06; //禁止溢出中断,分频系数64(24/64MHz) TIOS_IOS0=0; //通道0为输入捕捉TCTL4=0x01; //捕捉上升沿TIE_C0I=1; //通道0输入捕捉中断允许TSCR1=0x80; //使能定时器}//---------------------PWM通道3初始化程序-------------------//void PWM_Init(void){PWME_PWME3=0x00; // PWW is disabled 禁止PWMPRCLK=0x33; // 0b0011 0011 A=B=24M/8=3M 时钟预分频寄存器设置PWMSCLA=150; // SA=A/2/150=10k 时钟设置PWMSCLB=150; // SB=B/2/15 =10k 时钟设置PWMCTL=0x00; // no concatenation 控制寄存器设置PWMCLK_PCLK3=1; // PWM3-----SB 时钟源的选择PWMPOL_PPOL3=1; // Duty=High Time 极性设置PWMCAE_CAE3=0; // left-aligned 对齐方式设置PWMPER3=250; // Frequency=SB/250=40 周期寄存器设置PWMDTY3=125; // Duty cycle = 50% 占空比寄存器设置PWME_PWME3=1; // enable 使能}//----------------------主函数-------------------------//void main(void){PLL_Init();PWM_Init();ECT0_Init();DDRB=0XFF;PORTB=0X00;EnableInterrupts;for(;;){} /* wait forever *//* please make sure that you never leave this function */}//--------------------转速计算:-------------------------------//////智能车转速子函数////----------------------------------------------------------------//#pragma CODE_SEG NON_BANKED //定时器通道0输入捕捉中断void interrupt 8 Timer0_Onput(void){TFLG1_C0F=1; //清中断标志位Input_Num++;PORTB=Input_Num;if(Input_Num>=255){Input_Num=0;}}二、输出比较(OC)编程步骤:初始化函数TIOS---选择工作方式为OCTCx---通道x的OC寄存器赋初值,经过N秒后进入第一次中断TCTLx---设置对应位输入捕捉的方式(x=1、2,高四位是1,低四位是2)TSCRx---控制寄存器设置,包括工作使能、确定工作方式(x=1)、中断允许、预分频TIE---中断使能中断函数清除标志位---TFLG1重新赋初值TCx//---------------------------------------------------------------------------////功能说明:利用PT0的输出比较功能,定时进入中断// 利用PORTB显示定时的时间//程序设计:电子设计吧//设计时间:2010.01.15//---------------------------------------------------------------------------//#include <hidef.h> /* common defines and macros */#include <mc9s12dg128.h> /* derivative information */#pragma LINK_INFO DERIVATIVE "mc9s12dg128b"//利用定时器输出比较功能产生定时中断//----------------------变量定义----------------------//static unsigned int waittime = 0;//---------------------时钟初始化-------------------//void PLL_Init(void) //PLLCLK=2*OSCCLK*(SYNR+1)/(REFDV+1){ //锁相环时钟=2*16*(2+1)/(1+1)=48MHzREFDV=1; //总线时钟=48/2=24MHzSYNR=2;while(!(CRGFLG&0x08));CLKSEL=0x80;}//--------------------定时器初始化------------------//void ECT0_Init(void){TIOS=0x01; //定时器通道0设置为输出比较TC0=0x00ee; //赋初值,当TCNT从0计数到此值时第一次进入中断TCTL2=0x02; //其他七路与定时器断开执行的动作时:0通道输出清零TSCR2=0x86 //溢出中断禁止24M/64=2.67微秒,计一个数用2.67微秒TSCR1=0x80; //使能定时器TIE=0x01; //通道0输出比较中断允许}//-----------------------主函数------------------------//void main(void){PLL_Init();ECT0_Init();DisableInterrupts;DDRB=0xff;PORTB=0x00;for(;;){EnableInterrupts;}}//-----------------------中断函数处理-------------------//#pragma CODE_SEG NON_BANKEDvoid interrupt 8 Timer0_ISR(void) //8为定时器通道0的中断标号{unsigned int m;TFLG1_C0F=1;//清中断标志位DisableInterrupts;m=TCNT;TC0=m+37500; //37500*2.67us=10ms定时时间waittime++;if(waittime>=255){waittime=0;}PORTB=waittime;。