AVR單片機（學習ing）-ATMEGA16的定時/計數器
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2）T/C0計數寄存器—TCNT0
通過T/C 寄存器可以直接對計數器的8 位數據進行讀寫訪問。對TCNT0 寄存器的寫訪問
將在下一個時鐘阻止比較匹配。在計數器運行的過程中修改TCNT0 的數值有可能丟失一
次TCNT0 和OCR0 的比較匹配。
通過T/C 寄存器可以直接對計數器的8 位數據進行讀寫訪問。對TCNT0 寄存器的寫訪問
將在下一個時鐘阻止比較匹配。在計數器運行的過程中修改TCNT0 的數值有可能丟失一
次TCNT0 和OCR0 的比較匹配。
3）輸出比較寄存器—OCR0
輸出比較寄存器包含一個8 位的數據，不間斷地與計數器數值TCNT0 進行比較。匹配事
件可以用來產生輸出比較中斷，或者用來在OC0 引腳上產生波形。
輸出比較寄存器包含一個8 位的數據，不間斷地與計數器數值TCNT0 進行比較。匹配事
件可以用來產生輸出比較中斷，或者用來在OC0 引腳上產生波形。
4）中斷屏蔽寄存器—TIMSK
• Bit 1 – OCIE0: T/C0 輸出比較匹配中斷使能
當OCIE0 和狀態寄存器的全局中斷使能位I 都為”1” 時，T/C0 的輸出比較匹配中斷使能。
當T/C0 的比較匹配發生，即TIFR 中的OCF0 置位時，中斷服務程序得以執行。
• Bit 0 – TOIE0: T/C0 溢出中斷使能
當TOIE0 和狀態寄存器的全局中斷使能位I 都為”1” 時，T/C0 的溢出中斷使能。當T/C0
發生溢出，即TIFR 中的TOV0 位置位時，中斷服務程序得以執行。
• Bit 1 – OCIE0: T/C0 輸出比較匹配中斷使能
當OCIE0 和狀態寄存器的全局中斷使能位I 都為”1” 時，T/C0 的輸出比較匹配中斷使能。
當T/C0 的比較匹配發生，即TIFR 中的OCF0 置位時，中斷服務程序得以執行。
• Bit 0 – TOIE0: T/C0 溢出中斷使能
當TOIE0 和狀態寄存器的全局中斷使能位I 都為”1” 時，T/C0 的溢出中斷使能。當T/C0
發生溢出，即TIFR 中的TOV0 位置位時，中斷服務程序得以執行。
5）定時/計數器中斷標志寄存器—TIFR
• Bit 1 – OCF0: 輸出比較標志0
當T/C0 與OCR0( 輸出比較寄存器0) 的值匹配時，OCF0 置位。此位在中斷服務程序里
硬件清零，也可以對其寫1 來清零。當SREG 中的位I、OCIE0(T/C0 比較匹配中斷使能
) 和OCF0 都置位時，中斷服務程序得到執行。
• Bit 0 – TOV0: T/C0 溢出標志
當T/C0 溢出時， TOV0 置位。執行相應的中斷服務程序時此位硬件清零。此外， TOV0
也可以通過寫1 來清零。當SREG 中的位I、TOIE0(T/C0 溢出中斷使能) 和TOV0 都置
位時，中斷服務程序得到執行。在相位修正PWM 模式中，當T/C0 在0x00 改變記數方
向時， TOV0 置位（這里我還真的不會~~
）。
• Bit 1 – OCF0: 輸出比較標志0
當T/C0 與OCR0( 輸出比較寄存器0) 的值匹配時，OCF0 置位。此位在中斷服務程序里
硬件清零，也可以對其寫1 來清零。當SREG 中的位I、OCIE0(T/C0 比較匹配中斷使能
) 和OCF0 都置位時，中斷服務程序得到執行。
• Bit 0 – TOV0: T/C0 溢出標志
當T/C0 溢出時， TOV0 置位。執行相應的中斷服務程序時此位硬件清零。此外， TOV0
也可以通過寫1 來清零。當SREG 中的位I、TOIE0(T/C0 溢出中斷使能) 和TOV0 都置
位時，中斷服務程序得到執行。在相位修正PWM 模式中，當T/C0 在0x00 改變記數方
向時， TOV0 置位（這里我還真的不會~~
）。下面的是個補充：具體我也不知道~因為我也沒有用過，回頭用了再來更新，哈。
4、16位定時/計數器T/C1
4、16位定時/計數器T/C1
16位的T/C 可以實現精確的程序定時( 事件管理)、波形產生和信號測量。其主要特點如下
• 真正的16 位設計( 即允許16 位的PWM)
• 2 個獨立的輸出比較單元
• 雙緩沖的輸出比較寄存器
• 一個輸入捕捉單元
• 輸入捕捉噪聲抑制器
• 比較匹配發生時清除寄存器( 自動重載)
• 無干擾脈沖，相位正確的PWM
• 可變的PWM 周期
• 頻率發生器
• 外部事件計數器
• 4 個獨立的中斷源(TOV1、 OCF1A、OCF1B 與ICF1)
• 真正的16 位設計( 即允許16 位的PWM)
• 2 個獨立的輸出比較單元
• 雙緩沖的輸出比較寄存器
• 一個輸入捕捉單元
• 輸入捕捉噪聲抑制器
• 比較匹配發生時清除寄存器( 自動重載)
• 無干擾脈沖，相位正確的PWM
• 可變的PWM 周期
• 頻率發生器
• 外部事件計數器
• 4 個獨立的中斷源(TOV1、 OCF1A、OCF1B 與ICF1)
先看看圖吧：
寄存器：
寄存器：
定時器/ 計數器TCNT1、輸出比較寄存器OCR1A/B 與輸入捕捉寄存器ICR1 均為16 位
寄存器。訪問16 位寄存器必須通過特殊的步驟，詳見P85“ 訪問16 位寄存器” 。T/C 控
制寄存器TCCR1A/B 為8 位寄存器，沒有CPU 訪問的限制。中斷請求( 圖中簡寫為
Int.Req.) 信號在中斷標志寄存器TIFR1 都有反映。所有中斷都可以由中斷屏蔽寄存器
TIMSK1 單獨控制。圖中未給出TIFR1 與TIMSK1。
T/C可由內部時鐘通過預分頻器或通過由T1引腳輸入的外部時鐘驅動。引發T/C數值增加(
或減少) 的時鐘源及其有效沿由時鐘選擇邏輯模塊控制。沒有選擇時鐘源時T/C 處于停止
狀態。時鐘選擇邏輯模塊的輸出稱為clkT1。
雙緩沖輸出比較寄存器OCR1A/B 一直與T/C 的值做比較。波形發生器用比較結果產生
PWM或在輸出比較引腳OC1A/B輸出可變頻率的信號。參見P91 “輸出比較單元” 。比較匹
配結果還可置位比較匹配標志OCF1A/B，用來產生輸出比較中斷請求。
當輸入捕捉引腳ICP1 或模擬比較器輸入引腳( 見P189 “ 模擬比較器” ) 有輸入捕捉事件
產生( 邊沿觸發) 時，當時的T/C 值被傳輸到輸入捕捉寄存器保存起來。輸入捕捉單元包
括一個數字濾波單元( 噪聲消除器) 以降低噪聲干擾。
在某些操作模式下， TOP 值或T/C 的最大值可由OCR1A 寄存器、ICR1 寄存器，或一
些固定數據來定義。在PWM 模式下用OCR1A 作為TOP 值時， OCR1A 寄存器不能用
作PWM 輸出。但此時OCR1A 是雙向緩沖的， TOP 值可在運行過程中得到改變。當需
要一個固定的TOP 值時可以使用ICR1 寄存器，從而釋放OCR1A 來用作PWM 的輸出。
寄存器。訪問16 位寄存器必須通過特殊的步驟，詳見P85“ 訪問16 位寄存器” 。T/C 控
制寄存器TCCR1A/B 為8 位寄存器，沒有CPU 訪問的限制。中斷請求( 圖中簡寫為
Int.Req.) 信號在中斷標志寄存器TIFR1 都有反映。所有中斷都可以由中斷屏蔽寄存器
TIMSK1 單獨控制。圖中未給出TIFR1 與TIMSK1。
T/C可由內部時鐘通過預分頻器或通過由T1引腳輸入的外部時鐘驅動。引發T/C數值增加(
或減少) 的時鐘源及其有效沿由時鐘選擇邏輯模塊控制。沒有選擇時鐘源時T/C 處于停止
狀態。時鐘選擇邏輯模塊的輸出稱為clkT1。
雙緩沖輸出比較寄存器OCR1A/B 一直與T/C 的值做比較。波形發生器用比較結果產生
PWM或在輸出比較引腳OC1A/B輸出可變頻率的信號。參見P91 “輸出比較單元” 。比較匹
配結果還可置位比較匹配標志OCF1A/B，用來產生輸出比較中斷請求。
當輸入捕捉引腳ICP1 或模擬比較器輸入引腳( 見P189 “ 模擬比較器” ) 有輸入捕捉事件
產生( 邊沿觸發) 時，當時的T/C 值被傳輸到輸入捕捉寄存器保存起來。輸入捕捉單元包
括一個數字濾波單元( 噪聲消除器) 以降低噪聲干擾。
在某些操作模式下， TOP 值或T/C 的最大值可由OCR1A 寄存器、ICR1 寄存器，或一
些固定數據來定義。在PWM 模式下用OCR1A 作為TOP 值時， OCR1A 寄存器不能用
作PWM 輸出。但此時OCR1A 是雙向緩沖的， TOP 值可在運行過程中得到改變。當需
要一個固定的TOP 值時可以使用ICR1 寄存器，從而釋放OCR1A 來用作PWM 的輸出。
（
不介紹了，太多了，要是想詳細了解，自己看datasheet吧，要是要的我給你~~）
5、16位定時/計數器1的寄存器
不介紹了，太多了，要是想詳細了解，自己看datasheet吧，要是要的我給你~~）5、16位定時/計數器1的寄存器
1）T/C1 控制寄存器A － TCCR1A
T/C1控制寄存器A用來設置通道A和B的輸出模式，以及波形的發生模式，其定義：
• Bit 7:6 – COM1A1:0: 通道A 的比較輸出模式
• Bit 5:4 – COM1B1:0: 通道B 的比較輸出模式
COM1A1:0與COM1B1:0分別控制OC1A 與OC1B狀態。如果COM1A1:0(COM1B1:0)的
一位或兩位被寫入"1”，OC1A(OC1B) 輸出功能將取代I/O 端口功能。此時OC1A(OC1B)
相應的輸出引腳數據方向控制必須置位以使能輸出驅動器。
OC1A(OC1B) 與物理引腳相連時，COM1x1:0 的功能由WGM13:0 的設置決定。Table 44
給出當WGM13:0 設置為普通模式與CTC 模式( 非PWM) 時COM1x1:0 的功能定義。
• Bit 3 – FOC1A: 通道A 強制輸出比較
• Bit 2 – FOC1B: 通道B 強制輸出比較
FOC1A/FOC1B只有當WGM13:0指定為非PWM模式時被激活。為與未來器件兼容，工作
在PWM 模式下對TCCR1A 寫入時，這兩位必須清零。當FOC1A/FOC1B 位置1 ，立即
強制波形產生單元進行比較匹配。COM1x1:0 的設置改變 OC1A/OC1B 的輸出。注意
FOC1A/FOC1B 位作為選通信號。COM1x1:0 位的值決定強制比較的效果。
在CTC 模式下使用OCR1A 作為TOP 值， FOC1A/FOC1B 選通即不會產生中斷也不好
清除定時器。
FOC1A/FOC1B 位總是讀為0。
• Bit 1:0 – WGM11:0: 波形發生模式
這兩位與位于TCCR1B 寄存器的WGM13:2 相結合，用于控制計數器的計數序列——計
數器計數的上限值和確定波形發生器的工作模式( 見Table 47)。T/C 支持的工作模式有：
（這些東西還是要理解性的記憶的~~~~）
• Bit 7:6 – COM1A1:0: 通道A 的比較輸出模式
• Bit 5:4 – COM1B1:0: 通道B 的比較輸出模式
COM1A1:0與COM1B1:0分別控制OC1A 與OC1B狀態。如果COM1A1:0(COM1B1:0)的
一位或兩位被寫入"1”，OC1A(OC1B) 輸出功能將取代I/O 端口功能。此時OC1A(OC1B)
相應的輸出引腳數據方向控制必須置位以使能輸出驅動器。
OC1A(OC1B) 與物理引腳相連時，COM1x1:0 的功能由WGM13:0 的設置決定。Table 44
給出當WGM13:0 設置為普通模式與CTC 模式( 非PWM) 時COM1x1:0 的功能定義。
• Bit 3 – FOC1A: 通道A 強制輸出比較
• Bit 2 – FOC1B: 通道B 強制輸出比較
FOC1A/FOC1B只有當WGM13:0指定為非PWM模式時被激活。為與未來器件兼容，工作
在PWM 模式下對TCCR1A 寫入時，這兩位必須清零。當FOC1A/FOC1B 位置1 ，立即
強制波形產生單元進行比較匹配。COM1x1:0 的設置改變 OC1A/OC1B 的輸出。注意
FOC1A/FOC1B 位作為選通信號。COM1x1:0 位的值決定強制比較的效果。
在CTC 模式下使用OCR1A 作為TOP 值， FOC1A/FOC1B 選通即不會產生中斷也不好
清除定時器。
FOC1A/FOC1B 位總是讀為0。
• Bit 1:0 – WGM11:0: 波形發生模式
這兩位與位于TCCR1B 寄存器的WGM13:2 相結合，用于控制計數器的計數序列——計
數器計數的上限值和確定波形發生器的工作模式( 見Table 47)。T/C 支持的工作模式有：
（這些東西還是要理解性的記憶的~~~~
）2）T/C1 控制寄存器B － TCCR1B
• Bit 7 – ICNC1: 入捕捉噪聲抑制器
置位ICNC1 將使能輸入捕捉噪聲抑制功能。此時外部引腳ICP1 的輸入被濾波。其作用
是從ICP1 引腳連續進行4 次采樣。如果4 個采樣值都相等，那么信號送入邊沿檢測器。
因此使能該功能使得輸入捕捉被延遲了4 個時鐘周期。
• Bit 6 – ICES1: 輸入捕捉觸發沿選擇
該位選擇使用ICP1 上的哪個邊沿觸發捕獲事件。ICES 為"0” 選擇的是下降沿觸發輸入
捕捉； ICES1 為"1” 選擇的是邏輯電平的上升沿觸發輸入捕捉。
按照ICES1 的設置捕獲到一個事件后，計數器的數值被復制到ICR1 寄存器。捕獲事件還
會置為ICF1。如果此時中斷使能，輸入捕捉事件即被觸發。
當ICR1 用作TOP 值( 見TCCR1A 與TCCR1B 寄存器中WGM13:0 位的描述) 時，ICP1
與輸入捕捉功能脫開，從而輸入捕捉功能被禁用。
• Bit 5 – 保留位
該位保留。為保證與將來器件的兼容性，寫TCCR1B 時，該位必須寫入"0”。
• Bit 4:3 – WGM13:2: 波形發生模式
見TCCR1A 寄存器中的描述。
• Bit 2:0 – CS12:0: 時鐘選擇
這3 位用于選擇T/C 的時鐘源，見Figure 49 與 Figure 50。
3）T/C1計數寄存器 － TCNT1H 與TCNT1L
TCNT1H與TCNT1L組成了T/C1的數據寄存器TCNT1。通過它們可以直接對定時器/計數
器單元的16 位計數器進行讀寫訪問。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須
使用一個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的。
在計數器運行期間修改TCNT1的內容有可能丟失一次TCNT1與OCR1x的比較匹配操作。
寫TCNT1 寄存器將在下一個定時器周期阻塞比較匹配。
• Bit 7 – ICNC1: 入捕捉噪聲抑制器
置位ICNC1 將使能輸入捕捉噪聲抑制功能。此時外部引腳ICP1 的輸入被濾波。其作用
是從ICP1 引腳連續進行4 次采樣。如果4 個采樣值都相等，那么信號送入邊沿檢測器。
因此使能該功能使得輸入捕捉被延遲了4 個時鐘周期。
• Bit 6 – ICES1: 輸入捕捉觸發沿選擇
該位選擇使用ICP1 上的哪個邊沿觸發捕獲事件。ICES 為"0” 選擇的是下降沿觸發輸入
捕捉； ICES1 為"1” 選擇的是邏輯電平的上升沿觸發輸入捕捉。
按照ICES1 的設置捕獲到一個事件后，計數器的數值被復制到ICR1 寄存器。捕獲事件還
會置為ICF1。如果此時中斷使能，輸入捕捉事件即被觸發。
當ICR1 用作TOP 值( 見TCCR1A 與TCCR1B 寄存器中WGM13:0 位的描述) 時，ICP1
與輸入捕捉功能脫開，從而輸入捕捉功能被禁用。
• Bit 5 – 保留位
該位保留。為保證與將來器件的兼容性，寫TCCR1B 時，該位必須寫入"0”。
• Bit 4:3 – WGM13:2: 波形發生模式
見TCCR1A 寄存器中的描述。
• Bit 2:0 – CS12:0: 時鐘選擇
這3 位用于選擇T/C 的時鐘源，見Figure 49 與 Figure 50。
3）T/C1計數寄存器 － TCNT1H 與TCNT1L
TCNT1H與TCNT1L組成了T/C1的數據寄存器TCNT1。通過它們可以直接對定時器/計數
器單元的16 位計數器進行讀寫訪問。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須
使用一個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的。
在計數器運行期間修改TCNT1的內容有可能丟失一次TCNT1與OCR1x的比較匹配操作。
寫TCNT1 寄存器將在下一個定時器周期阻塞比較匹配。
4）輸出比較寄存器
該寄存器中的16 位數據與TCNT1 寄存器中的計數值進行連續的比較，一旦數據匹配，將
產生一個輸出比較中斷，或改變OC1x 的輸出邏輯電平。
輸出比較寄存器長度為16 位。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須使用一
個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的，詳見P85 “ 訪問
16 位寄存器” 。
該寄存器中的16 位數據與TCNT1 寄存器中的計數值進行連續的比較，一旦數據匹配，將
產生一個輸出比較中斷，或改變OC1x 的輸出邏輯電平。
輸出比較寄存器長度為16 位。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須使用一
個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的，詳見P85 “ 訪問
16 位寄存器” 。
5）輸入捕捉寄存器1 － ICR1H 與ICR1L
當外部引腳ICP1(或T/C1的模擬比較器)有輸入捕捉觸發信號產生時，計數器TCNT1中的
值寫入ICR1 中。ICR1 的設定值可作為計數器的TOP 值。
輸入捕捉寄存器長度為16 位。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須使用一
個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的。在PWM方式下，ICR1的
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當外部引腳ICP1(或T/C1的模擬比較器)有輸入捕捉觸發信號產生時，計數器TCNT1中的
值寫入ICR1 中。ICR1 的設定值可作為計數器的TOP 值。
輸入捕捉寄存器長度為16 位。為保證CPU 對高字節與低字節的同時讀寫，必須使用一
個8 位臨時高字節寄存器TEMP。TEMP 是所有的16 位寄存器共用的。在PWM方式下，ICR1的
關鍵詞：
AVR單片機ATMEGA16定時計數
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