AVR定时器的用法要点介绍

外部事件发生的触发信号由引脚ICP1 输入，也可通过模拟比较器单元来实现。

时间标记可用来计算频率、占空比及信号的其它特征，以及为事件创建日志。

输入捕捉单元可以工作在多种工作模式下

(使用ICR1定义TOP的(WGM1=12，14，10，8)波形产生模式时,ICP1与输入捕捉功能脱开，从而输入捕捉功能被禁用。)

在任何输入捕捉工作模式下都不推荐在操作过程中改变TOP值

当引脚ICP1 上的逻辑电平( 事件) 发生了变化，或模拟比较器输出ACO 电平发生了变化，并且这个电平变化为边沿检测器所证实，输入捕捉即被激发：

16位的TCNT1 数据被拷贝到输入捕捉寄存器ICR1，同时输入捕捉标志位ICF1 置位。

如果此时ICIE1 = 1，输入捕捉标志将产生输入捕捉中断。

中断执行时ICF1 自动清零，或者也可通过软件在其对应的I/O 位置写入逻辑1” 清零。

注意，改变触发源有可能造成一次输入捕捉。因此在改变触发源后必须对输入捕捉标志执行一次清零操作以避免出现错误的结果

除去使用ICR1定义TOP的波形产生模式外， T/C中的噪声抑制器与边沿检测器总是使能的。

(其实就是永远使能??)

使能噪声抑制器后，在边沿检测器前会加入额外的逻辑电路并引入4个系统时钟周期的延迟.

噪声抑制器使用的是系统时钟，因而不受预分频器的影响

使用输入捕捉中断时，中断程序应尽可能早的读取ICR1 寄存器

如果处理器在下一次事件出现之前没有读取ICR1 的数据， ICR1 就会被新值覆盖，从而无法得到正确的捕捉结果。

测量外部信号的占空比时要求每次捕捉后都要改变触发沿。

因此读取ICR1 后必须尽快改变敏感的信号边沿。改变边沿后，ICF1 必须由软件清零( 在对应的I/O 位置写1”)。

若仅需测量频率，且使用了中断发生，则不需对ICF1 进行软件清零。

输出比较单元

16位比较器持续比较TCNT1与OCR1x的内容，一旦发现它们相等，比较器立即产生一个匹配信号。

然后OCF1x 在下一个定时器时钟置位。

如果此时OCIE1x = 1， OCF1x 置位将引发输出比较中断。

(就是说输出比较可以工作在所有工作模式下，但PWM模式下更好用，功能更强)

输出比较单元A(OCR1A) 的一个特质是定义T/C 的TOP 值( 即计数器的分辨率)。

TOP 值还用来定义通过波形发生器产生的波形的周期。

由于在任意模式下写TCNT1 都将在下一个定时器时钟周期里阻止比较匹配，在使用输出比较时改变TCNT1就会有风险，不管T/C是否在运行

这个特性可以用来将OCR1x初始化为与TCNT1 相同的数值而不触发中断。

强制输出比较(FOC)

工作于非PWM 模式时，可以通过对强制输出比较位FOC1x 写”1” 的方式来产生比较匹配。

强制比较匹配不会置位 OCF1x 标志，也不会重载/ 清零定时器，

但是OC1x 引脚将被更新，好象真的发生了比较匹配一样(COMx1:0 决定OC1x 是置位、清零，还是交替变化)。

比较匹配输出单元

比较匹配模式控制位COM1x1:0 具有双重功能。

1 波形发生器利用COM1x1:0 来确定下一次比较匹配发生时的输出比较OC1x 状态;

2 COM1x1:0 还控制OC1x 引脚输出的来源。

只要COM1x1:0 不全为零，波形发生器的输出比较功能就会重载OC1x 的通用I/O 口功能。

但是OC1x 引脚的方向仍旧受控于数据方向寄存器 (DDR)。

从OC1x 引脚输出有效信号之前必须通过数据方向寄存器的DDR_OC1x 将此引脚设置为输出。

波形发生器利用COM1x1:0 的方法在普通模式、CTC 模式和PWM 模式下有所区别。

对于所有的模式，设置COM1x1:0=0 表明比较匹配发生时波形发生器不会操作OC1x寄存器

访问16位寄存器

写16 位寄存器时，应先写入该寄存器的高位字节.

usigned int k;

k=0x1234;

TCNT1H=(unsigned char)(k>>8);

TCNT1L=(unsigned char) k;

而读16 位寄存器时应先读取该寄存器的低位字节.

usigned int k;

k=TCNT1L;

k+=(unsigned int)(TCNT1H8);

使用“C” 语言时，编译器会自动处理16位操作.

usigned int k;

k=0x1234;

TCNT1=k;

k=TCNT1;

这里举例 如何用16位定时器T1实现高精度1秒连续定时,精准度跟所用晶振一样

T1 CTC模式，8MHz外部晶振，定时1秒的话，选256分频，刚好整步距，非常准确TOP=1000000/(0.125*256)-1=31249=0x7A11。

作连续定时，必用CTC/PWM模式作，没有累积误差，稳定度跟时钟是一样，手动重装受中断影响是很难达到的。

不过定时步距和最长定时间取决于时钟，分频系数和模式。

对于非整步距的定时时间要求，就会存在小于一个步距的偏差。

例如 T1,CTC模式，8MHz

fOCn=fclk_IO/(2*N*(1+TOP))

定时时间 T= 0.125uS*N*(1+TOP)

分频系数 定时步距 最长定时时间

1(无分频) 0.125uS 8192us 8毫秒

8 1uS 65536us 65毫秒

64 8uS 524ms 0.5秒

256 32uS 2097ms 3秒

1024 128uS 8388ms 超8秒了

定时1秒的话，选256分频，刚好整步距，非常准确，TOP=1000000/(0.125*256)-1=31249=0x7A11。

-----------当然了，时钟必须是高精度的晶振之类，不要用内部RC振荡器来瞎搞。

由于精度取决于晶振的精度，配合软件做RTC实时时钟是完全可行的。

用+/-20PPM的晶振，跑一个月误差1分钟 [60*60*24*30=2592000秒*20ppm=52秒]。

作RTC用专门为32.768KHz时钟优化的T2定时器更合适，这里只是举例T1的实现方法

如果用+/-2.5PPM的DS32KHz(MAXIM的业界最准确的32.768KHz单片稳补时钟芯片TXCO)做时钟源，超准确

指标: -40~+85度全温度范围，年误差4分钟，0~40度温度范围内+/-1PPM，年误差1分钟