AVR定时器的工作类型模式介绍

 

　　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。这样OCR1A 就可以用于在OC1A输出PWM 波。

　　但是，如果PWM 基频不断变化(通过改变TOP值)， OCR1A的双缓冲特性使其更适合于这个应用。

　　计算公式：fPWM=fclk_IO/(2*N*TOP)

　　T/C 的时钟源

　　T/C 的时钟源可以有多种选择，由CS12:0控制，分别用于高速(低分频)/长时间(高分频)/外部计数场合

　　一个16位定时器，在8MHz系统时钟驱动下，可以实现uS级的高速定时和长达8秒的超长定时，这可是标准51的弱点

　　CS12 CS11 CS10 说明

　　0 0 0 无时钟源 (T/C 停止)

　　0 0 1 clkIO/1 ( 无预分频)

　　0 1 0 clkIO/8 ( 来自预分频器)

　　0 1 1 clkIO/64 ( 来自预分频器)

　　1 0 0 clkIO/256 ( 来自预分频器)

　　1 0 1 clkIO/1024 ( 来自预分频器)

　　1 1 0 外部T1 引脚，下降沿驱动

　　1 1 1 外部T1 引脚，上升沿驱动