定時(shí)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用定時(shí)計(jì)數(shù)器（Timer/Counter）常用于計(jì)數(shù)、延時(shí)、測(cè)量 周期、頻率、脈寬、提供定時(shí)脈沖信號(hào)等。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于轉(zhuǎn)速，位移、速度、流量等物理量的 測(cè)量，通常也是由傳感器轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)，通過(guò)使用定時(shí)計(jì) 數(shù)器來(lái)測(cè)量其周期或頻率，再經(jīng)過(guò)計(jì)算處理獲得。

AVR的定時(shí)計(jì)數(shù)器接口功能： 通過(guò)定時(shí)計(jì)數(shù)器與比較匹配寄存器相互配合，生成占空比 可變的方波信號(hào)，即脈沖寬度調(diào)制輸出PWM信號(hào)，可用于 D/A、馬達(dá)無(wú)級(jí)調(diào)速控制、變頻控制等。本文主要介紹的是AVR單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器學(xué)習(xí)筆記，具體的跟隨小編來(lái)了解下。

AVR單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器學(xué)習(xí)筆記

定時(shí)/計(jì)數(shù)器1（16位）有普通模式、CTC模式、快速PWM模式、相位修正PWM模式等工作模式。

1、普通模式（設(shè)為溢出中斷工作方式，向量號(hào)為9）

工作原理：在設(shè)定的時(shí)鐘頻率下，計(jì)數(shù)寄存器由初值逐次加1，當(dāng)達(dá)到計(jì)數(shù)最大值（65535）時(shí)，溢出，執(zhí)行中斷子程序。

需要配置的寄存器：T/C1控制寄存器B（TCCR1B）、計(jì)數(shù)寄存器（TCNT1H和TCNT1L）、T/C1中斷屏蔽寄存器（TIMSK）。

（1）由TCCR1B的bit2、bit1、bit0設(shè)置時(shí)鐘頻率（有內(nèi)部和外部）

（2）由TCNT1H和TCNT1L設(shè)置計(jì)數(shù)初值（注意應(yīng)先寫(xiě)H，再寫(xiě)L）

（3）由TIMSK的bit2設(shè)置中斷使能（注意最后還應(yīng)開(kāi)啟總中斷SREG|=BIT（7））

編程時(shí)中斷的聲明 #pragma interrupt_handler 中斷函數(shù)名：中斷向量號(hào)

注意：在中斷子程序中，應(yīng)該再次裝入計(jì)數(shù)初值，因?yàn)檫M(jìn)入中斷時(shí)計(jì)數(shù)初值變成了0。

2、CTC模式（需要用到OC1A、OC1B兩個(gè)引腳）

應(yīng)用：用于產(chǎn)生占空比為50%的方波信號(hào)

（ N為分頻系數(shù) ）

需要配置的寄存器：T/C1控制寄存器A（TCCR1A）、T/C1控制寄存器B（TCCR1B）、輸出比較寄存器1A（OCR1A）。

（1）TCCR1A的bit7、bit6用于設(shè)置OC1A腳的比較輸出模式，bit5、bit4用于設(shè)置OC1B腳的比較輸出模式。（此處我們都設(shè)為，比較匹配時(shí)OC1A、OC1B電平取反）

（2）TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0組合來(lái)設(shè)置波形產(chǎn)生模式。（此處我們?cè)O(shè)為模式4—CTC模式）

（3）TCCR1B的bit2、bit1、bit0設(shè)置時(shí)鐘頻率。

（4）OCR1A用來(lái)設(shè)置計(jì)數(shù)的上限值

例程：

#include 《iom16v.h》

#include 《macros.h》

void main（）

{

DDRD|=0X30; //PD4、PD5設(shè)為輸出

TCCR1A=0X50; //比較匹配時(shí)取反

TCCR1B=0X09; //CTC模式，無(wú)預(yù)分頻

OCR1A=1999; //OC1A、OC1B均產(chǎn)生2KHz的方波信號(hào)（系統(tǒng)時(shí)鐘為8MHz）

}

3、快速PWM模式（需要用到OC1A、OC1B兩個(gè)引腳）

前提：由TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0組合來(lái)設(shè)置波形產(chǎn)生模式為模式15（快速PWM）。

（1）TCCR1A的bit7、bit6用于設(shè)置OC1A腳的比較輸出模式，bit5、bit4用于設(shè)置OC1B腳的比較輸出模式。（此處我們?cè)O(shè)為，OC1A比較匹配時(shí)取反；OC1B比較匹配時(shí)清零，TOP時(shí)置位）

（2）TCCR1B的bit2、bit1、bit0設(shè)置時(shí)鐘頻率。

（3）OCR1A用來(lái)設(shè)置計(jì)數(shù)的上限值，OCR1B用來(lái)設(shè)置計(jì)數(shù)的匹配值

例程1：

#include 《iom16v.h》

#include 《macros.h》

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X63; //15模式，OC1B比較匹配時(shí)清零，TOP時(shí)置1；OC1A匹配時(shí)取反

TCCR1B=0X1B; //64預(yù)分頻

OCR1A=1249; //上限值，OC1B輸出100Hz；OC1A輸出50Hz方波

OCR1B=250; //匹配值，OC1B輸出占空比為20%

}

例程2：

#include《iom16v.h》

#include《macros.h》

//產(chǎn)生38KHz 占空比為50%的信號(hào)

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作為普通IO口；OC1B比較匹配時(shí)清零，TOP時(shí)置1

TCCR1B=0X19; //15模式，無(wú)預(yù)分頻

OCR1A=209; //上限值，得到38KHz的PWM信號(hào)（OC1B口）

OCR1B=104; //匹配寄存器，2分之1的占空比

}

例程3：

#include《iom16v.h》

#include《macros.h》

//產(chǎn)生1Hz 占空比為50%的信號(hào)

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作為普通IO口；OC1B比較匹配時(shí)清零，TOP時(shí)置1

TCCR1B=0X1D; //15模式，1024預(yù)分頻

OCR1A=7811; //上限值，得到1Hz的PWM信號(hào)（OC1B口）

OCR1B=3905; //匹配寄存器，2分之1的占空比