定時器原理及頻率計設(shè)計

定時器原理及應(yīng)用1、定時器原理2、msp430定時器的組成，應(yīng)用3、頻率計設(shè)計2時鐘系統(tǒng)簡介3ACLK輔助時鐘低速外設(shè)MCLK系統(tǒng)主時鐘CPU和系統(tǒng)SMCLK系統(tǒng)子時鐘高速外設(shè)XT1CLKXT2CLKVLOCLKREFOCLKMODCLK模塊振蕩器DCOCLK定時器定時功能模塊是單片機控制系統(tǒng)中經(jīng)常用到的重要部分，可用來實現(xiàn)定時控制、延遲、頻率測量、脈寬測量和信號產(chǎn)生、信號檢測等等。一般來說，所需的定時信號可以用軟件和硬件兩種方法來獲得。MSP430系列有豐富定時器資源：看門狗定時器（WDT），定時器A（Timer_A），定時器B（Timer_B）等。定時器功能看門狗定時器基本定時、當(dāng)程序發(fā)生錯誤時執(zhí)行一個受控的系統(tǒng)重啟動基本定時器基本定時、支持軟件和各種外圍模塊工作在低頻率、低功耗條件下定時器A基本定時、支持同時進行的多種時序控制、多個捕獲/比較功能和多種輸出波形（PWM），可以以硬件方式支持串行通信。看門狗定時器——概述（1/1）◆看門狗定時器，主要作用：用于在“程序跑飛”時，WDT就會產(chǎn)生溢出，從而產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位，CPU需要重新運行用戶程序，這樣程序就可以又回到正常運行狀態(tài)?！鬗SP430看門狗模塊具有以下特性：8種軟件可選的定時時間看門狗工作模式定時器工作模式帶密碼保護的WDT控制寄存器時鐘源可選擇為降低功耗，可停止時鐘失效保護看門狗定時器——WDT的操作（2/3）用戶可以通過WDTCTL寄存器中的WDTTMSEL和WDTHOLD控制位設(shè)置WDT工作在看門狗模式、定時器模式和低功耗模式。

◆看門狗模式PUC后，WDT進入默認狀態(tài)。如果系統(tǒng)不用看門狗功能，應(yīng)該在程序開始處禁止看門狗功能。在看門狗模式下，如果計數(shù)器超過了定時時間，就會產(chǎn)生復(fù)位和激活系統(tǒng)上電清除信號。用戶軟件一般都需要進行如下操作： ▼進行WDT的初始化：設(shè)置合適的時間。

▼周期性地對WDTCNT清零：防止WDT溢出。看門狗定時器——WDT的操作（3/3）◆定時器模式WDTTMSEL設(shè)置為1時，WDT工作在定時器模式。在定時器模式下，定時間隔到以后，WDTIFG標志位置1◆

低功耗模式當(dāng)不需要看門狗定時器時，可使用WDTHOLD位來停止看門狗計數(shù)器WDTCNT，以降低功耗?？撮T狗定時器——WDT應(yīng)用舉例（1/2）例，使用看門狗定時功能產(chǎn)生一個方波（周期性的取反P1.0）程序代碼如下：#include<msp430f6638.h>voidmain(void){WDTCTL=WDT_MDLY_32;//定時周期為32msSFRIE1|=WDTIE;//使能WDT中斷

P1DIR|=0x01;//P1.0輸出

__enable_interrupt();//系統(tǒng)中斷允許

for(;;){

//進入LPM0__bis_SR_register(LPM0_bits);__no_operation();}}P1.0

MSP430F6638 //看門狗中斷服務(wù)子程序#pragmavector=WDT_VECTOR__interruptvoidwatchdog_timer(void){P1OUT^=0x01;//P1.0取反}看門狗定時器——WDT應(yīng)用舉例（2/2）二、定時器異步16位定時器/計數(shù)器連續(xù)、遞增-遞減、遞增計數(shù)模式3個捕獲/比較寄存器PWM

輸出中斷向量寄存器，實現(xiàn)快速中斷響應(yīng)可觸發(fā)DMA多個時鐘源可選所有430均有Timer_A定時器

A——特性（1/1）◆

定時器A由一個16位定時器和多路捕獲/比較通道兩部分組成。主計數(shù)器負責(zé)定時，計時和計數(shù)。計數(shù)值（TAR寄存器的值）被送到捕獲比較模塊中，可在無CPU干預(yù)下根據(jù)觸發(fā)條件完成某些測量和輸出功能。TACTL控制主計數(shù)器工作模式，狀態(tài)TACCRx可提供額外的觸發(fā)中斷條件，在PWM輸出模式下，可用于設(shè)置占空比和周期。在捕獲模式，TACCRx存放捕獲結(jié)果主計數(shù)器結(jié)構(gòu)包括時鐘源選擇、預(yù)分頻器、計數(shù)器和計數(shù)模式幾個部分通過以上兩個控制字可設(shè)置定時計數(shù)的時鐘源。若選擇TACLK作為時鐘源，定時器稱為計數(shù)器，累計TACLK管腳上的上升沿。若選擇ACLK作為定時時鐘源，定時周期可達16s。兩個定時器配合使用，頻率計測頻范圍大幅度提升TACTL相關(guān)控制寄存器，控制字：TASSELx定時器A時鐘源選擇Idx：預(yù)分頻定時器

A——工作原理（1/1）TACLR定時器清零控制位MCx定時器工作模式停止模式增計數(shù)模式連續(xù)計數(shù)模式增/減計數(shù)模式TAIFG計數(shù)器溢出標志定時器的計數(shù)模式0FFFFh0hCCR0連續(xù)計數(shù)模式0FFFFh0h增計數(shù)模式停止模式增/減計數(shù)模式0FFFFh0hCCR0定時器

A——工作模式（1/1）MCx模式說明00停止模式定時器停止01增計數(shù)模式定時器重復(fù)從0計數(shù)到TAxCCR010連續(xù)計數(shù)模式定時器器重復(fù)從0計數(shù)到0FFFFh11增/減計數(shù)模式定時器重復(fù)從0增計數(shù)到TAxCCR0再減計數(shù)到0捕獲/比較寄存器TAxCCR0用作Timer_A增計數(shù)模式的周期寄存器。計數(shù)器TAxR與TAxCCR0的值相等(或TAxR大于TAxCCR0的值)時，定時器TAxR將立即重新從0開始計數(shù)。產(chǎn)生定時中斷比連續(xù)計數(shù)簡單，多用來產(chǎn)生周期性定時中斷定時器

A

工作模式——增計數(shù)模式

（1/5）定時器

A

工作模式——連續(xù)數(shù)模式

此模式下，定時器從當(dāng)前值計數(shù)到0FFFFH后，又從0開始重新計數(shù)。在捕獲模式下使用較多，定時器自由運行，根據(jù)事件發(fā)生時自動記錄計數(shù)值，對比幾個計數(shù)值確定時間間隔或事件發(fā)生時間。定時器

A

工作模式——（1/3）增/減計數(shù)模式該模式下，定時器先增計數(shù)到TAxCCR0的值，然后反向減計數(shù)到0。計數(shù)周期是TAxCCR0計數(shù)器數(shù)值的2倍。多用于PWM發(fā)生器，借助增減模式，能夠產(chǎn)生帶