Atmega16定时器.ppt

知识回顾与新课引入定时器/计数器原理及应用定时与计数原理6．1．1定时计数器概述硬件定时：用RC电路或逻辑部件定时如555电路，该方式除额外增加硬件资源外，使用起来灵活性也较差；采用单片机定时/计数器定时：为了使用方便，解决上述两种方式的弊端并增加单片机的控制功能，把定时计数逻辑电路集成在单片机芯片中，称之为定时计数器。计数器原理框图如图6-1所示。当外部发送来一个有效脉冲时，在S1闭合的情况下，计数器会加1，即表示计数器记录了一次外部事件。当外部脉冲为连续的脉冲时，计数器将不断地加1，直到计数器溢出(如8位计数器从00到FFH就溢出)。计数器溢出时计数器自动回“0”，同时向溢出标志TF进位，计数器又从“0”开始继续计数。6．1．2计数器原理
溢出标志TF的作用有两个：一是向CPU申请中断，二是当中断屏蔽时供CPU查询。一个8位的计数器从0开始到发出溢出中断请求，要记录256个脉冲。当它从初值156开始到发出溢出中断请求，则要记录100个脉冲。所以可在初值寄存器中设定不同的计数器初值，来确定每中断一次记录的脉冲数。其中的“初值寄存器”、“S1”、“S2‘’就是为编程应用而设置的。
初值寄存器的值是每次溢出后由此值开始计数，例如初值寄存器的值设为156，则每次溢出后都从156开始计数，所以每计100数后就到256，产生一次溢出。
S1闭合启动计数器工作，否则禁止计数器工作。
S2闭合允许计数器溢出中断，否则禁止溢出中断。
在对计数器编程时，这些寄存器、相应控制位等必须根据需要进行设置，以便计数器按预定要求正常工作。
定时功能实质上也是通过计数器的计数来实现的。当计数器的输入脉冲频率恒定时，计数器所记录的数值就代表了时间的概念。频率恒定的脉冲可以来自外部晶振，也可以来自内部RC电路。
6．1．3定时原理可见，当计数器的计数频率恒定时（lμs），可以根据计数器的“计数值”计算出定时时间。反过来也可按定时时间要求计算出计数器的预置初值。若要定时100微秒，则要记录100个数，计数器的预置值应该设置为156，即9CH。外引脚、内部RC振荡器、熔丝配置位、分频器、计数器、中断系统、控制寄存器等组成。0比较匹配输出使能位1熔丝选择位的内部RC振荡设置(0001-0100)CKLEL33定时计数器的预分频器
ATmegal6的T／CO和T／C1由一个10位的预定比例分频器提供时钟源。该预分频器将系统时钟按设定的比例进行分频，以产生不同周期的时钟clkT0、clkTl，分别作为时钟源提供给T／CO和T／C1使用。图6—7为T／CO、T／C1的预定比例分频器示意图。T／CO和T／C1的时钟源可来自芯片内部，也可来自外部引脚T0(PB0)和T1(PBl)。当选择外部引脚的输入信号为时钟源时，预分频器不对外部引脚的输入信号进行预分频。当选择芯片内部时钟时，通过设置预分频器可选择4种不同的分频比例，它们是8、64、256、1024分频。T0/T2控制寄存器TCCR0/TCCR2:16．1．5定时计数器应用举例//例1程序清单：
#include<mega16.h>//器件文件头
voidmain(void)//主程序
{//端口初始化
DDRD=0xff;//设定PD口为输出。
TCCR1B=6;//用下降沿计数
TCNT1=0;//计数器初值；
while(1)
{
PORTD=~TCNT1;//将计数结果取反后送D口显示。
}
}//例2程序清单：
#include<mega16.h>//器件文件头
voidmain(void)//主程序
{//端口初始化
DDRD=0xff;//设定PD口为输出。
TCCR0=6;//用下降沿计数
TCNT0=251;//计数器初值；
while(1)
{
if(TIFR&1==1)
PORTD=0;//当计数器溢出后灯亮。解释TIFR
elsePORTD=0XFF;//灯灭
}
}
例3分析：初值计算：设晶振频率为8MHz，采用8分频时，每计1个脉冲为1μs(8M/8=1M)，若初值为0;则定时计数器从0开始计数到计满256后溢出所用时间为256μs。若初值为156;则定时计数器从156开始计数到计满256后溢出所用时间为100μs（0.1ms）。定时计数器溢出中断3000次为300ms。如图所示。

//例3程序清单：
#include<mega16.h>//器件文件头
voidmain(void)
{inti;//定义变量
DDRD=0xff;//设定PD口为输出控灯。
TCCR0=2;//T0定时且8分频
TCNT0=156;//计数器预置值；
while(1)
{
PORTD=~PORTD; //D口取反
for(i=0;i<3000;i++)//300ms
{while((TIFR&0x01)