定時計數器的結構與應用定時計數器（Timer/Counter）常用于計數、延時、測量 周期、頻率、脈寬、提供定時脈沖信號等。在實際應用中，對于轉速，位移、速度、流量等物理量的 測量，通常也是由傳感器轉換成脈沖電信號，通過使用定時計 數器來測量其周期或頻率，再經過計算處理獲得。

AVR的定時計數器接口功能： 通過定時計數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，即脈沖寬度調制輸出PWM信號，可用于 D/A、馬達無級調速控制、變頻控制等。本文主要介紹的是AVR單片機定時/計數器學習筆記，具體的跟隨小編來了解下。

AVR單片機定時/計數器學習筆記

定時/計數器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（設為溢出中斷工作方式，向量號為9）

工作原理：在設定的時鐘頻率下，計數寄存器由初值逐次加1，當達到計數最大值（65535）時，溢出，執行中斷子程序。

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

（1）由TCCR1B的bit2、bit1、bit0設置時鐘頻率（有內部和外部）

（2）由TCNT1H和TCNT1L設置計數初值（注意應先寫H，再寫L）

（3）由TIMSK的bit2設置中斷使能（注意最后還應開啟總中斷SREG|=BIT（7））

編程時中斷的聲明 #pragma interrupt_handler 中斷函數名：中斷向量號

注意：在中斷子程序中，應該再次裝入計數初值，因為進入中斷時計數初值變成了0。

2、CTC模式（需要用到OC1A、OC1B兩個引腳）

應用：用于產生占空比為50%的方波信號

（ N為分頻系數 ）

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用于設置OC1A腳的比較輸出模式，bit5、bit4用于設置OC1B腳的比較輸出模式。（此處我們都設為，比較匹配時OC1A、OC1B電平取反）

（2）TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0組合來設置波形產生模式。（此處我們設為模式4—CTC模式）

（3）TCCR1B的bit2、bit1、bit0設置時鐘頻率。

（4）OCR1A用來設置計數的上限值

例程：

#include 《iom16v.h》

#include 《macros.h》

void main（）

{

DDRD|=0X30; //PD4、PD5設為輸出

TCCR1A=0X50; //比較匹配時取反

TCCR1B=0X09; //CTC模式，無預分頻

OCR1A=1999; //OC1A、OC1B均產生2KHz的方波信號（系統時鐘為8MHz）

}

3、快速PWM模式（需要用到OC1A、OC1B兩個引腳）

前提：由TCCR1B的bit4、bit3和TCCR1A的bit1、bit0組合來設置波形產生模式為模式15（快速PWM）。

（1）TCCR1A的bit7、bit6用于設置OC1A腳的比較輸出模式，bit5、bit4用于設置OC1B腳的比較輸出模式。（此處我們設為，OC1A比較匹配時取反；OC1B比較匹配時清零，TOP時置位）

（2）TCCR1B的bit2、bit1、bit0設置時鐘頻率。

（3）OCR1A用來設置計數的上限值，OCR1B用來設置計數的匹配值

例程1：

#include 《iom16v.h》

#include 《macros.h》

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X63; //15模式，OC1B比較匹配時清零，TOP時置1；OC1A匹配時取反

TCCR1B=0X1B; //64預分頻

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》

//產生38KHz 占空比為50%的信號

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作為普通IO口；OC1B比較匹配時清零，TOP時置1

TCCR1B=0X19; //15模式，無預分頻

OCR1A=209; //上限值，得到38KHz的PWM信號（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》

//產生1Hz 占空比為50%的信號

void main（）

{

DDRD|=0X30;

TCCR1A=0X23; //配置寄存器，OC1A作為普通IO口；OC1B比較匹配時清零，TOP時置1

TCCR1B=0X1D; //15模式，1024預分頻

OCR1A=7811; //上限值，得到1Hz的PWM信號（OC1B口）

OCR1B=3905; //匹配寄存器，2分之1的占空比