08章S12定時(shí)器模塊

08章S12定時(shí)器模塊第一頁，共29頁。S12定時(shí)器的基本結(jié)構(gòu)

IOC0

…

…

…

IOC7

預(yù)分頻因子

16位計(jì)數(shù)器

16位模數(shù)計(jì)數(shù)器

寄存器

16位脈沖累加器A

16位脈沖累加器B

輸入捕捉

輸出比較

通道0

輸入捕捉

輸出比較

通道7

…

…

…

總線時(shí)鐘

模塊計(jì)數(shù)中斷

定時(shí)器溢出中斷

定時(shí)器通道0中斷

～

定時(shí)器通道7中斷

PA溢出中斷

PA輸入中斷

PB溢出中斷

第二頁，共29頁。PinLogicDelayCounterCOMPARATORCAP./COM.RegisterPulseAccumulator16-BitFree-runningMainTimerHoldRegisterHoldRegisterPrescalerBusClockCH116-BitModuloDown-CounterPrescaler0ControlBitsResetloadRegister8.1.2定時(shí)器結(jié)構(gòu)第三頁，共29頁。8.2輸入捕捉/輸出比較8.2.1輸入捕捉輸入捕捉是通過捕獲自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器來監(jiān)視外部事件。主要用于信號檢測、頻率測量、脈沖寬度和輸入計(jì)數(shù)。輸入捕捉的基本定義：外部事件或信號發(fā)生規(guī)定變化；計(jì)數(shù)寄存器TCNT內(nèi)容鎖存到TCn；CnI=1,允許中斷，發(fā)中斷,置標(biāo)志位CnF記錄事件發(fā)生的時(shí)刻、信號變化的時(shí)刻；TCnH實(shí)現(xiàn)兩次輸入捕捉，產(chǎn)生中斷或置位TCNTTCnTCnH第四頁，共29頁。1、非緩沖IC通道有4個(gè)非緩沖通道（PT4~PT7)各自具有一個(gè)捕捉寄存器?？梢杂奢斎敫采w控制寄存器ICOVW決定捕捉到的數(shù)據(jù)是否允許被覆蓋。2、緩沖IC通道有4個(gè)緩沖通道（PT0~PT3)除了各自具有一個(gè)捕捉寄存器外，還有一個(gè)保持寄存器，可以連續(xù)捕捉2次不同時(shí)刻的值。可以工作在鎖存方式或隊(duì)列方式。（注：鎖存方式類似于非緩沖通道，隊(duì)列方式就是先進(jìn)先出）第五頁，共29頁。輸入捕捉功能過程比較/捕捉單元16位自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器16位輸入捕捉鎖存器捕捉發(fā)生時(shí)，狀態(tài)位置1向CPU發(fā)出中斷請求Edge沿選擇檢測ICxICxFICxI上升/下降沿可選中斷屏蔽當(dāng)外部事件發(fā)生時(shí)，或外部信號輸入發(fā)生變化時(shí)，記錄當(dāng)前時(shí)間TCNTTICx延時(shí)計(jì)數(shù)器注:如果輸入信號電平和跳變之前的電平相反時(shí)，延時(shí)計(jì)數(shù)器在當(dāng)前時(shí)鐘計(jì)數(shù)時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)脈沖，它用來去除噪聲OROR16位保持寄存器應(yīng)用:ABS剎車.雷達(dá)測距，發(fā)動機(jī)引腳?共有8個(gè)輸入捕捉通道?每個(gè)通道有自己的向量表和控制寄存器第六頁，共29頁。3.各控制寄存器的設(shè)定具體的設(shè)置方式參見相關(guān)資料，重點(diǎn)是了解其作用和意義。（1）定時(shí)器控制寄存器TCTLEDGxB

輸入捕捉沿控制(IC7–IC0)EDGxAICxEDGE01010011無邊沿–ICx禁止上升沿下降沿任何沿ORORPinLogicDelayCounter注：上、下沿用于測量周期，任何沿用于測量高電平或低電平寬度注：實(shí)用于低頻信號抗干擾，對高頻信號不適用（2）輸入延遲控制寄存器DLYCT第七頁，共29頁。(3)定時(shí)器中斷標(biāo)志寄存器TFLG①TFLG1:CnFCnF=1:通道n有中斷事件發(fā)生；②TFLG2:TOF:定時(shí)器溢出標(biāo)志位清CnF、TOF標(biāo)志位的方法：向?qū)?yīng)標(biāo)志位置1，實(shí)現(xiàn)清位。BSETTFLG2,$80;BSETTFLG1,#$81第八頁，共29頁。8.2.2輸出比較TIMER定時(shí)器使能1–計(jì)數(shù)器使能；0–計(jì)數(shù)器禁止（1）TSCR1–定時(shí)器系統(tǒng)控制寄存器RST:0……………0$0006TENTSWAITSFRZTFFCAReservedTSWAI–在WAIT模式時(shí)，定時(shí)器停止0=不停止；1=停止TSBCK–在DEBUG模式時(shí)，定時(shí)器停止。0=不停止；1=停止TFFCA–定時(shí)器快速標(biāo)志位清除使能0=定時(shí)器標(biāo)志位正常清零1=輸入捕捉時(shí)讀取寄存器,輸出比較時(shí)寫寄存器，可以對相應(yīng)通道標(biāo)志位清零。讀TCNT.CnF、TOF第九頁，共29頁。(2)TSCR2–定時(shí)器系統(tǒng)控制寄存器1–定時(shí)器溢出中斷使能0–定時(shí)器中斷禁止$000DRST:000000001–定時(shí)器由OC7比較符合時(shí)復(fù)位0–定時(shí)器自由運(yùn)行TCRE-允許使用PWM功能B7....................................................................................B0TOI000TCREPR2PR1PR0除以1248163264128000011110101010100110011PR2PR1PR0預(yù)分頻系數(shù)選擇定時(shí)器中斷使能寄存器TIE--CnI(4)定時(shí)計(jì)數(shù)寄存器TCNT第十頁，共29頁。OM7OL7OM6OL6OM5OL5OM4OL4TCTL1OMXOLXActiononOCx00110101NoActionOCxToggleOCxDriveOCxLODriveOCxHI輸出模式和輸出電平(O7–OC0)B6B5B4B3B7B2B1B0TCTL2RST:00000000$0008RST:00000000$0009OM3OL3OM2OL2OM1OL1OM0OL0B6B5B4B3B7B2B1B0(5)定時(shí)器控制寄存器TCTL第十一頁，共29頁。輸出比較功能16位自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器16位輸出比較寄存器比如：0x5678軟件可以修改引腳控制邏輯中斷請求OCnF狀態(tài)標(biāo)志位置位，當(dāng)比較發(fā)生時(shí)（值相等時(shí)）OCnI?共有8個(gè)輸出比較通道?每個(gè)通道有自己的向量表和控制寄存器?在特定的時(shí)刻輸出一個(gè)信號當(dāng)比較寄存器的值和計(jì)數(shù)器的值相等時(shí)，采取行動比如：當(dāng)TCNT=0x5678TCNTTCnPinOCn比較比較器相等置位OROR清零翻轉(zhuǎn)第十二頁，共29頁。例：8-2參見教材P148第十三頁，共29頁。8.2.3定時(shí)器溢出預(yù)分頻選擇PR[2:0]MClock1248163264128TCNT15...........................................0DATABUSPINRRRR1–

計(jì)數(shù)器使能0–計(jì)數(shù)器禁止TENTSWAITSFRZTFFCATSCR1-定時(shí)器控制寄存器RST:00000000TCNTCLK.TENB0.......……...B7B8……..........B15R=Reserved$0006AddressOffset$0004,05$FFFE$FFFF$0000TOF模塊時(shí)鐘計(jì)數(shù)器寄存器脈沖累加器計(jì)時(shí)器溢出時(shí)，對溢出標(biāo)志位置位，如允許中斷，則向CPU發(fā)出中斷請求第十四頁，共29頁。8.3脈沖累加器和模數(shù)計(jì)數(shù)器8.3.0脈沖累加器基礎(chǔ)1.脈沖累加器功能引腳P0—P3共4個(gè)累加器，對應(yīng)IOC0—IOC3通道。每個(gè)通道具有8位累加器PAn及保持寄存器PAnHPA0+PA1=PACB,IOC0,PBCTL,PBFLGPA2+PA3=PACA,IOC7,PATAL,PACTL2.脈沖累加器工作模式：LATQ=1：脈沖鎖存模式。PAnPAnH,打入到累加器的條件：MCCNT計(jì)數(shù)器減到0，即計(jì)時(shí)到，可以產(chǎn)生中斷；向MCCNT寫0，不產(chǎn)生中斷；MCCNT對應(yīng)控制寄存器MCCTL的ICLAT位置1（對所有累加器）；LATQ=1脈沖累加隊(duì)列模式LDAATCnH：PAn--》PAnH并且PAn=0;第十五頁，共29頁。3.脈沖累加器的計(jì)數(shù)方式

8–位計(jì)數(shù)器PA7/PAI脈沖累加器輸入引腳事件計(jì)數(shù)模式引腳作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘軟件選擇以什么沿來計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，產(chǎn)生中斷（可選）在PAI引腳每個(gè)主動電平將產(chǎn)生中斷

8位計(jì)數(shù)器PA7/PAI脈沖累加器輸入引腳時(shí)間累加模式引腳作為計(jì)數(shù)器軟件選擇主動電平作為門的輸入當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)產(chǎn)生中斷在使能的引腳上后面的邊緣時(shí)產(chǎn)生中斷

自由運(yùn)行E/64時(shí)鐘對事件計(jì)數(shù)模式，PEDGE選擇哪個(gè)PAI的沿用來增加PACNT寄存器對門累加模式，PEDGE選擇哪個(gè)PAI狀態(tài)用來禁止計(jì)數(shù)(比如.PEDGE=1--禁止計(jì)數(shù)當(dāng)PAI=HI).第十六頁，共29頁。8.3.1脈沖累加控制寄存器1.16位脈沖累加器A控制寄存器PACTLPAEN:脈沖累加器使能位：1：使能；0：禁止PAMOD:脈沖累加器模式控制位：1：門控方式；0：事件計(jì)數(shù)PEDGE:有效邊沿設(shè)定：PAOVI:脈沖累加器溢出中斷使能：0：禁止；1：使能。PAI：脈沖累加器輸入中斷使能：0：禁止；1：使能。CLK1,CLK2:TCNT計(jì)時(shí)輸入頻率選擇。PACLK=總線頻率/64.第十七頁，共29頁。2.16位脈沖累加器A標(biāo)志寄存器PAFLAGPAOVF:脈沖累加器溢出中斷標(biāo)志位PAIF：計(jì)數(shù)方式：有效邊沿產(chǎn)生計(jì)數(shù)同時(shí)產(chǎn)生中斷標(biāo)志；事件方式：輸入信號結(jié)束邊沿產(chǎn)生中斷標(biāo)志第十八頁，共29頁。MCZI:模數(shù)計(jì)數(shù)器向下溢出中斷使能：0：禁止：1：使能MODCM:0：單次計(jì)數(shù)方式；1：循環(huán)計(jì)數(shù)方式RDMCL:模數(shù)讀取位選擇：0：讀回模數(shù)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值；1：返回加載寄存器的值ICLAT:捕捉寄存器強(qiáng)制轉(zhuǎn)移控制位0：無效：1：TCnTCnH；PAnPAnH；0PAnMCEN:模數(shù)遞減計(jì)數(shù)器使能位。0：禁止1：使能FLMC:僅寫1的時(shí)候，產(chǎn)生模數(shù)常數(shù)寄存器的內(nèi)容強(qiáng)制裝入MCCNT,復(fù)位分頻因子；MCPR1,MCPR0:8.3.2模數(shù)計(jì)數(shù)器

（1）16位模數(shù)計(jì)數(shù)器控制寄存器MCCTCL第十九頁，共29頁。(2)16位模數(shù)計(jì)數(shù)器標(biāo)志寄存器MCFLGMCZF:模數(shù)計(jì)數(shù)溢出中斷標(biāo)志位POLF0:對應(yīng)引腳1，首次捕捉的記性；0：上升；1：下降（3)16位模數(shù)遞減計(jì)數(shù)寄存器MCCNT讀MCCNT:返回：RDMCL=0計(jì)數(shù)器當(dāng)前值；RDMCL=1加載寄存器值;對輸入捕捉或脈沖累加，如果設(shè)置為鎖存模式且輸入緩沖使能（LATQ=1,BUFFEN=1),寫$0000到MCCNT鎖存TC、PA到保持寄存器；并且MCCNT保持位0，不會產(chǎn)生中斷標(biāo)志置1；對應(yīng)循環(huán)使用方式（MODMC=1),寫入MCCNT的數(shù)據(jù)，在MCCNT回零后卡是生效，非立即生效。對于單次計(jì)數(shù)方式(MODMC=0),寫MCCNT，清零MCCNT，然后并用新值更新計(jì)數(shù)器。實(shí)現(xiàn)規(guī)定時(shí)刻的計(jì)數(shù)開始。第二十頁，共29頁。晶振頻率=16MHZ總線=晶振/2=8MHZ總線周期=1/8000000=125/1000000/1000=125NSMCCNT下溢出中斷周期=總線周期*預(yù)分頻（1，4，8，16）*MCCNT=4*125*CCNTMCCNT=中斷周期/總線周期/預(yù)分頻

總線周期=溢出中斷/預(yù)分頻/MCCNT=100/1/65535列：100MS中斷要求。16mhz總線頻率，MCCNT=100*1000/1/125=800第二十一頁，共29頁。模向下計(jì)數(shù)器總結(jié)二進(jìn)制向下計(jì)數(shù)器.可以完全控制計(jì)數(shù)起始值

應(yīng)用