ATMEGA16定时器的使用[日期:2012-01-07 ] [来源:本站编辑作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻)/*本程序简单的示范了如何使用ATMEGA16的定时器AVR定时器的要点介绍T0工作于CTC模式，输出1KHz/2KHz 50%占空比的方波T1工作于快速PWM模式兼输入捕捉T2工作于相位修正PWM模式，输出490Hz的8bit PWM波出于简化程序考虑，各种数据没有对外输出，学习时建议使用JTAG ICE硬件仿真器对于定时器，AVRstudio的软件仿真是不准确的。
*/#include <AVR/io.h>#include <AVR/signal.h>#include <AVR/interrupt.h>//时钟定为8MHz,F_CPU=8000000//管脚定义#define ICPKEY 6 //ICP1 PD6 按键模拟ICP输入#define PWM0 3 //OC0 PB3#define PWM1A 5 //OC1A PD5#define PWM1B 4 //OC1B PD4#define PWM2 7 //OC2 PD7//宏定义#define PWM1A_ON() PORTD|= (1<<PWM1A) //输出高电平，灯亮#define PWM1A_OFF() PORTD&=~(1<<PWM1A) //输出低电平，灯灭//全局变量volatile unsigned int ICP_Time; //记录ICP输入捕捉事件的发生时刻volatile unsigned char T2PWM; //设置T2的PWM值volatile unsigned char T0OCR; //设置T0的时间值//仿真时在watch窗口，监控这些变量。
void timer0_init(void) //CTC模式输出1KHz/2KHz方波{OCR0 = T0OCR; //设定TOP值//TOP=8000000/(2*64*1000)-1=61.5 选61 1.008KHz(0.992mS)//TOP=8000000/(2*64*2000)-1=30.25 选30 2.016KHz(0.496ms)TCCR0 = (1<<WGM01)|(0<<WGM00)|(0<<COM01)|(1<<COM00)|(0<<CS02)|(1<<CS01)|(1<<CS00);//64分频，CTC模式,OC0取反输出方波}void timer1_init(void){OCR1A = 39062; //设定TOP值.时间5S(0.2Hz)//TOP=8000000/(1024*0.2)=39062.5OCR1B = 15624; //设定OC1B的PWM值约2秒钟40%TCCR1A = (1<<COM1B1)|(0<<COM1B0)|(1<<WGM11)|(1<<WGM10);TCCR1B = (0<<ICES1)|(1<<WGM13)|(1<<WGM12)|(1<<CS12)|(0<<CS11)|(1<<CS10);//1024分频,WGM1=15 快速PWM模式,TOP=OCRnA,ICP下降沿触发,OC1B正向PWM输出,OC1A为普通IO}SIGNAL(SIG_INPUT_CAPTURE1) //输入捕捉中断{ICP_Time=ICR1; //读取ICP输入捕捉事件的发生时刻}SIGNAL(SIG_OUTPUT_COMPARE1A)//T1输出比较A匹配中断{//在WGM1=15 快速PWM模式下，TOP=39062等同于5S左右的定时中断T2PWM+=10;OCR2=T2PWM; //修改T2的PWM值if (T0OCR==61)T0OCR=30; //改成1KHzelseT0OCR=61; //改成2KHzOCR0=T0OCR; //修改T0的时间值}void timer2_init(void)//相位修正PWM模式{OCR2 = T2PWM; //设定PWM值(最大值固定为255，8bit)TCCR2 = (0<<WGM21)|(1<<WGM20)|(1<<COM21)|(0<<COM20)|(0<<CS22)|(1<<CS21)|(1<<CS20);//32分频，相位修正PWM模式，PWM频率为490Hz,OC2正向PWM输出//fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)=8000000/(2*32*255)=490Hz}int main(void){//上电默认DDRx=0x00,PORTx=0x00 输入，无上拉电阻PORTA =0xFF; //不用的管脚使能内部上拉电阻。
PORTC =0xFF;PORTB =~ (1<<PWM0); //低电平，灯灭DDRB = (1<<PWM0); //输出PORTD =~((1<<PWM1A)|(1<<PWM1B)|(1<<PWM2)); //低电平，灯灭DDRD = (1<<PWM1A)|(1<<PWM1B)|(1<<PWM2); //输出T2PWM=0x80;T0OCR=30;ICP_Time=0x0000;timer0_init();timer1_init();timer2_init();TIMSK = (1<<TICIE1)|(1<<OCIE1A); //使能T1输入捕捉中断，T1输出比较A匹配中断(作定时用)sei(); //使能全局中断while (1){if (ICP_Time>15624)PWM1A_ON(); //如果数值大于15624(约2秒)，OC1A输出高电平elsePWM1A_OFF(); //否则输出低电平}}/*程序运行效果引脚OC0（每5秒钟切换）交替输出1KHz和2KHz的50%占空比方波,接到无源蜂鸣器上，能听到不同频率的声音引脚OC1B输出0.2Hz的40%占空比的PWM波，精度39061级(略大于15bit)引脚OC2输出490Hz的PWM波，精度8bit，每5秒钟PWM值增大10级，对应的LED 亮度将会随之变化)ICP由引脚ICP1上的按键触发，ICP_Time将会记录下时间发生的时刻(相对于T1定时器的本次计数开始时间)，如果数值大于15624(约2秒)，OC1A输出高电平，否则输出低电平(刚好跟OC1B反相)如果使用AVR-51实验板作本实验，注意输出电平和LED的关系。
还有蜂鸣器的声音较大，耳朵比较难受)*//*附录AVR定时器的要点介绍(大部分摘自M16中文手册，未能一一测试)M16的T1 16位定时器一共有15种工作模式，其他2个8位定时器(T0/T2)相对简单，除了T2有异步工作模式用于RTC应用外(可以利用溢出中断和比较匹配中断作定时功能)分5种工作类型1 普通模式WGM1=0跟51的普通模式差不多，有TOV1溢出中断，发生于TOP时1 采用内部计数时钟用于ICP捕捉输入场合---测量脉宽/红外解码(捕捉输入功能可以工作在多种模式下，而不单单只是普通模式)2 采用外部计数脉冲输入用于计数，测频其他的应用，采用其他模式更为方便，不需要像51般费神2 CTC模式[比较匹配时清零定时器模式] WGM1=4,12跟51的自动重载模式差不多1 用于输出50%占空比的方波信号2 用于产生准确的连续定时信号WGM1=4时，最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断WGM1=12时，最大值由ICF1设定，TOP时产生ICF1输入捕捉中断注:WGM=15时，也能实现从OC1A输出方波，而且具备双缓冲功能计算公式：fOCn=fclk_IO/(2*N*(1+TOP))变量N 代表预分频因子(1、8、32,64、256,1024)。
3 快速PWM模式WGM1=5,6,7,14,15单斜波计数，用于输出高频率的PWM信号(比双斜波的高一倍频率)都有TOV1溢出中断，发生于TOP时比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.WGM1=5时, 最大值为0x00FF，8位分辨率WGM1=6时, 最大值为0x01FF，9位分辨率WGM1=7时, 最大值为0x03FF，10位分辨率WGM1=14时,最大值由ICF1设定，TOP时产生ICF1输入捕捉中断(单缓冲)WGM1=15时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A 将没有PWM能力，最多只能输出方波)改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值注意，即使OCR1A/B设为0x0000，也会输出一个定时器时钟周期的窄脉冲，而不是一直为低电平计算公式：fPWM=fclk_IO/(N*(1+TOP))4 相位修正PWM模式WGM1=1,2,3,10,11双斜波计数，用于输出高精度的，相位准确的，对称的PWM信号都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.WGM1=1时, 最大值为0x00FF，8位分辨率WGM1=2时, 最大值为0x01FF，9位分辨率WGM1=3时, 最大值为0x03FF，10位分辨率WGM1=10时,最大值由ICF1设定，TOP时产生ICF1输入捕捉中断(单缓冲)WGM1=11时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A 将没有PWM能力，最多只能输出方波)改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值可以输出0%~100%占空比的PWM信号若要在T/C 运行时改变TOP 值，最好用相位与频率修正模式代替相位修正模式。
若TOP 保持不变，那么这两种工作模式实际没有区别计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)5 相位与频率修正PWM模式WGM1=8，9双斜波计数，用于输出高精度的、相位与频率都准确的PWM波形都有TOV1溢出中断，但发生在BOOTOM时比较匹配后可以产生OCF1x比较匹配中断.WGM1=8时,最大值由ICF1设定，TOP时产生ICF1输入捕捉中断(单缓冲)WGM1=9时,最大值由OCR1A设定，TOP时产生OCF1A比较匹配中断(双缓冲,但OC1A 将没有PWM能力，最多只能输出方波)相频修正修正PWM 模式与相位修正PWM 模式的主要区别在于OCR1x 寄存器的更新时间改变TOP值时必须保证新的TOP值不小于所有比较寄存器的数值可以输出0%~100%占空比的PWM信号使用固定TOP 值时最好使用ICR1 寄存器定义TOP。