定时器计数器原理及应用

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1、定时/计数器资源介绍与应用0xF5计数原理（1）计数——对外部事件进行统计，外部事件以输入有效脉冲来表示。计数器溢出标志TF初值中断请求外部脉冲0xF50xF51S1S20xF60xF70xF80xF90xFA0xFB0xFC0xFD0xFE0xFF0中断开放中断响应后溢出标志清“0”当检测到有有效脉冲输入时，计数寄存器加1启动计数器工作当计数器计数溢出时的标志初值寄存器作为计数器回0时的初始值单片机的计数器用户是可以控制的（可编程的），包括计数器的启动、计数脉冲的有效方式、计数器的初值、计数溢出中断请求开放或禁止等。0xFD0x

2、FF0xFE计数器0xFA0xF80xF90xFB0xFC初值计数原理（2）比值寄存器比较器S1S2溢出标志TF外部脉冲比较匹配标志S30xF8计数器输出OC触发0xFC0xF810xF910xFA0xFB中断请求2中断请求10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。计数器溢出标志TF初值中断请求外部时钟源S1S2S0用于选择内部/外部时钟源S0内部时钟源定时器的工作原理与计数器相同，只是要求用于计数的脉冲，其频率恒定。单片机的定时器用户是可以控制（可

3、编程）的。ATmega16定时/计数器资源T/C的预分频器8位定时/计数器T/C0、T/C2T/C2的异步操作PWM模式下的T/C0、T/C216位定时/计数器T/C1PWM模式下的T/C1T/C1、0的预分频器10位T/C预分频器CK/8CK/64CK/256CK/1024ClearclkI/OPSR10T0T1CS10CS11CS12CS00CS01CS0200T/C1时钟源clkT1T/C0时钟源clkT0CS10CS11。预分频器的作用是将系统时钟（如系统时钟为4.000MHz）按设定的比例进行分频，以产生不同周期的时钟c

4、lkT0、clkT1，分别作为时钟源提供给T/C0和T/C1使用8位定时/计数器T/C0、T/C2（1）ATmega16的定时/计数器共有3个：1个16位的定时/计数器——定时/计数器1（简称T/C1）2个8位定时/计数器——定时/计数器0（简称T/C0）、定时/计数器2（简称T/C2）这3个定时/计数器各具特点：T/C0功能普通——（8位二进制）计数、定时、PWMT/C1功能多——（16位二进制）计数、定时、PWM、输入捕获T/C2功能少且特殊——（8位）定时（有异步定时功能，可作为实时时钟RTC）、PWM8位定时/计数器T/C

5、0、T/C2（2）ATmega16的8位定时/计数器用户可以控制：TCCR0——T/C0控制寄存器TCCR2——T/C2控制寄存器TIMSK——T/C中断屏蔽寄存器TIFR——T/C中断标志寄存器TCNT0——T/C0计数寄存器TCNT2——T/C2计数寄存器OCR0——T/C0输出比较寄存器OCR2——T/C2输出比较寄存器ASSR——异步模式状态寄存器位6、位3：计数器计数模式，用于控制T/C0的计数和工作方式。CS02CS01CS00T/C0时钟选择000无时钟源，T/C0停止001clkI/O（不经过分频器）010clkI

6、/O/8（来自分频器）011clkI/O/64（来自分频器）100clkI/O/256（来自分频器）101clkI/O/1024（来自分频器）110外部T0引脚，下降沿驱动（用于计数）111外部T0引脚，上升沿驱动（用于计数）位7：强制输出比较，该位只在WGM位被置为非PWM模式下有效。T/C0控制寄存器——TCCR076543210WGM00COM01COM00WGM01CS02CS01CS00FOC0位5~4：比较匹配输出模式，决定T/C0比较匹配发生时，输出引脚OC0（PB3）的行为方式。这是I/O的第二功能，相应的方向控制

7、位要置“1”，以便将其配置为输出。位2~0：T/C0的时钟选择位，用于定义T/C0的时钟源。COM01COM00T/C0比较输出模式（非PWM模式）00T/C0与输出引脚OC0断开01比较匹配发生时OC0触发10比较匹配发生时清零OC011比较匹配发生时置位OC0模式WGM01WGM00T/C0工作模式计数上限值OCR0更新TOV0置位000一般模式0xFF立即0xFF101PWM，相位可调0xFF0xFF0x00210CTC模式OCR0立即0xFF311快速PWM0xFF0xFF0xFFT/C2控制寄存器——TCCR276543

8、210WGM20COM21COM20WGM21CS22CS21CS20FOC2TCCR2的位7~3与TCCR0位7~3的作用完全相同。位2~0：T/C2的时钟选择位，用于定义T/C2的时钟源。其功能与T/C0有不同点，无外部计数功能的选项。CS22