中颖51芯片学习3. 定时器
- 一、SH79F9476定时器简介
- 1. 简介
- 2. 定时器运行模式
- 二、定时器2
- 1. 说明
- (1)时钟
- (2)工作模式
- 2. 寄存器
- (1)控制寄存器 T2CON
- (2)定时器2模式控制寄存器 T2MOD
- 3. 工作方式0
- (1)16位捕获说明
- (2)代码实现
- 4. 工作方式1
- (1)16位自动重载定时器说明
- 当DCEN = 0,通过在T2CON中的EXEN2位选择两个选项。
- 设置DCEN位允许定时器2递增计数或递减计数。当DCEN = 1时,T2EX引脚控制计数的方向,而EXEN2控制无效。
- (2)代码实现
- 5. 工作方式2 可编程时钟输出
- (1)功能介绍
- (2)软件实现
- 三、其它定时器介绍
- 1. 定时器3
- 2. 定时器4
- 启用 TIMER4_OUT
- 启用 TIMER4_EDGETRIG
- 3. 定时器5
一、SH79F9476定时器简介
1. 简介
SH79F9476芯片具有多个定时器模块,包括定时器/计数器、PWM(脉冲宽度调制)定时器等,定时器可以配置为在计时达到特定值时触发中断,以便处理紧急事件或执行特定的任务。
2. 定时器运行模式
- MODE0 16位捕捉模式;
- MODE1 16位重载方式;
- MODE2 可编程时钟输出模式
- 上升沿多次触发模式
具体地看,SH79F9476 有定时器 2,定时器 3,定时器 4 和定时器 5 四个定时器,其中:
- 定时器 2 可配置为 16 位捕捉功能、16 位重载方式或可编程时钟输出方式;
- 定时器 3 可配置为 16 位自动重载定时/计数器,且可以工作在掉电模式;
- 定时器 4 可配置为 16 位自动重载定时器或带边沿触发的 16 位自动重载定时器;两个数据寄存器TH4和TL4可作为一个16位寄存器来访问;
- 定时器 5 可配置为 16 位的自动重载定时器。
二、定时器2
1. 说明
定时器2有两个数据寄存器TH2和TL2,可以作为一个16位寄存器来使用,由寄存器T2CON和T2MOD控制;
定时器2的中断使能位是: IEN0寄存器中的ET2位。
(1)时钟
C/T2选择系统时钟(定时器)或外部引脚 T2 (计数器)作为定时器时钟输入。通过所选的引脚设置TR2允许定时器2/计数器2数据寄存器计数。
可配置寄存器T2MOD中的TCLKP2位选择系统时钟或系统时钟的1/12作为定时器2的时钟源。
(2)工作模式
定时器2支持3种工作方式:
- 捕获/重载
- 带递增或递减计数器的自动重载方式
- 可编程时钟输出
可以通过寄存器配置定时器2的工作方式:
C/T2 | T2OE | DCEN | TR2 | CP/RL2 | 方式 | 描述 |
---|---|---|---|---|---|---|
X | 0 | X | 1 | 1 | 0 | 16位捕获 |
X | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 16位自动重载定时器 |
X | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 16位自动重载定时器 |
0 | 1 | X | 1 | X | 2 | 可编程时钟 |
1 | 1 | X | 1 | X | 不推荐使用 | |
X | X | X | 0 | X | X | 定时器2停止,T2EX通路仍旧允许 |
2. 寄存器
(1)控制寄存器 T2CON
C8H | 第7 位 | 第6 位 | 第5 位 | 第4 位 | 第3 位 | 第2 位 | 第1 位 | 第0 位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
T2CON | TF2 | EXF2 | - | - | EXEN2 | TR2 | C/T2 | CP/RL2 |
读/ 写 | 读/写 | 读/写 | - | - | 读/写 | 读/写 | 读/写 | 读/写 |
复位值(POR/WDT/LVR/PIN) | 0 | 0 | - | - | 0 | 0 | 0 | 0 |
位功能:
位编号 | 位符号 | 说明 |
---|---|---|
7 | TF2 | 定时器2 溢出标志位 0:无溢出(必须由软件清0) 1:溢出(由硬件设1) |
6 | EXF2 | T2EX 引脚外部事件输入(下降沿)被检测到的标志位 0:无外部事件输入(必须由软件清0) 1:检测到外部输入(如果EXEN2 = 1,由硬件设1) |
3 | EXEN2 | T2EX 引脚上的外部事件输入(下降沿)用作重载/ 捕获触发器允许/ 禁止控制位 0:忽略T2EX引脚上的事件 1:检测到T2EX引脚上一个下降沿,产生一个捕获或重载 |
2 | TR2 | 定时器2 开始/ 停止控制位 0:停止定时器2 1:开始定时器2 |
1 | C/T2 | 定时器2 定时器/ 计数器方式选定位 0:定时器方式,T2引脚用作I/O端口 1:计数器方式,内部上拉电阻被打开 |
0 | CP/RL2 | 捕获/ 重载方式选定位 0:16位带重载功能的定时器/计数器 1:16位带捕获功能的定时器/计数器 |
(2)定时器2模式控制寄存器 T2MOD
C9H | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
T2MOD | TCLKP2 | - | - | - | - | T2OE | DCEN | |
读/写 | 读/写 | 读/写 | - | - | - | - | 读/写 | 读/写 |
复位值(POR/WDT/LVR/PIN) | 0 | - | - | - | - | - | 0 | 0 |
位定义:
位编号 | 位符号 | 说明 |
---|---|---|
7 | TCLKP2 | 分频选择控制位 0:选择系统时钟的1/12作为定时器2的时钟源 1:系统时钟作为定时器2的时钟源 |
1 | T2OE | 定时器2 输出允许位 0:设置P1.3/T2作为时钟输入或I/O端口 1:设置P1.3/T2作为时钟输出 |
0 | DCEN | 递减计数允许位 0:禁止定时器2作为递增/递减计数器,定时器2仅作为递增计数器 1:允许定时器2作为递增/递减计数器 |
3. 工作方式0
(1)16位捕获说明
16位的捕获模式下,T2CON按制寄存器的EXEN2位有两个选项:
- 0:定时器2作为16位定时器或计数器,如果ET2被允许,定时器2能设置TF2溢出产生一个中断;
- 1:定时器操作与上相同,另外在外部输入T2EX上的下降沿也能引起在TH2和TL2中的当前值分别被捕获到RCAP2H和RCAP2L中;此外,在T2EX上的下降沿也能引起在T2CON中的EXF2被设置; 如果ET2被允许,EXF2位也像TF2一样产生一个中断。
流程框图:
(2)代码实现
下面的测试让TIMER2工作在16位捕获模式,系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC 振荡器作为振荡器 1,24MHz 内部 RC 作为振荡器 2”,如图所示:
测试代码:
#include "SH79F9476.h"
#include "cpu.h"
#include "intrins.h"
#include "api_ext.h"
void main()
{
// 时钟设置高速模式
CLKCON = 0x08;
Delay();
CLKCON |= 0x04;
// P0.0,P0.1设置为输出
P0CR = 0x03;
P0 = 0x00;
// TIMER2 16位捕获模式
// 允许所有中断
IEN0 |= 0x80;
// 打开定时器2中断
IEN1 |= 0x04;
// 检测到T2EX 引脚上一个下降沿,产生一个捕获或重载
T2CON = 0x08;
// 设置定时器2工作在捕获模式
T2CON |= 0x01;
// 设置系统时钟12分频作为定时器时钟源
T2MOD = 0x00;
TL2 = 0x00;
TH2 = 0x00;
// BIT2 启动定时器
T2CON |= 0x04;
while(1);
}
// TIMER2的中断
void INT_TIMER2(void) interrupt 9{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
// 定时器溢出
if(T2CON & 0x80){
// 溢出标志位清0
T2CON &= 0x7F;
// 翻转P0_0
P0_0 = ~P0_0;
}
// 检测到外部事件下降沿
if(T2CON & 0x40){
// 1011 1111, T2EX引脚外部事件被检测到的标志位清0
T2CON &= 0xBF;
// 翻转P0_1
P0_1 = ~P0_1;
}
_pop_(INSCON);
}
测试代码中启动 T2EX(P1_1) 下降沿捕捉功能;全速运行后,T2EX(P1_1)口灌 1kHz 座号,观察:
- P1_1 的下降沿 P0_1 状态会发生改变,频率为 500Hz。
- P0_0 频率1000/0xFFFF(即65535),约为15.259Hz。
输入信号:
P0_1输出信号:
P0_0输出信号:
4. 工作方式1
(1)16位自动重载定时器说明
在16位自动重载方式下,定时器2可以被选为递增计数或递减计数。这个功能通过T2MOD中的DCEN位(递减计数允许)选择。
系统复位后,DCEN位复位值为0,定时器2默认递增计数。当设置DCEN时,定时器2递增计数或递减计数取决于T2EX引脚上的电平。
当DCEN = 0,通过在T2CON中的EXEN2位选择两个选项。
- 如果EXEN2 = 0,定时器2递增到0FFFFH,在溢出后置起TF2位,同时定时器自动将用户软件写好的寄存器RCAP2H和
RCAP2L的16位值装入TH2和TL2寄存器。 - 如果EXEN2 = 1,溢出或在外部输入T2EX上的下降沿都能触发一个16位重载,置起EXF2位。如果ET2被使能,TF2和EXF2
位都能产生一个中断。
设置DCEN位允许定时器2递增计数或递减计数。当DCEN = 1时,T2EX引脚控制计数的方向,而EXEN2控制无效。
- T2EX置1可使定时器2递增计数。定时器向0FFFFH溢出,然后设置TF2位。溢出也能分别引起RCAP2H和RCAP2L上的16
位值重载入定时器寄存器。 - T2EX清0可使定时器2递减计数。当TH2和TL2的值等于RCAP2H和RCAP2L的值时,定时器溢出。置起TF2位,同时0FFFFH
重载入定时器寄存器。
无论定时器2溢出,EXF2位都被用作结果的第17位。在此工作方式下,EXF2不作为中断标志。
(2)代码实现
下面代码示例中,系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC 振荡器作为振荡器 1,24MHz 内部 RC 作为振荡器 2”,启动自动重载功能;
程序启动后,在P0_0引脚输出1k频率方波。
P0 端口翻转一次的时间为:
t = (0xFFFF-TH2TL2)1/24 us。
计算频率为: 1/(t2) Hz
#include "SH79F9476.h"
#include "cpu.h"
#include "intrins.h"
#include "api_ext.h"
void main()
{
// 时钟设置高速模式
CLKCON = 0x08;
Delay();
CLKCON |= 0x04;
// P0.0,P0.1设置为输出
P0CR = 0x03;
P0 = 0x00;
// 允许所有中断
IEN0 |= 0x80;
// 打开定时器2中断
IEN1 |= 0x04;
// 设置定时器工作在重载模式,忽略T2EX引脚检测
T2CON = 0;
// 选择定时器为递增定时器,时钟源为系统时钟(未使用1/12分频)
T2MOD = 0x80;
// 这里 0xD11F递增到0xFFFF溢出,差值12000,下面公式里24是频率24M
// 定时12000*1/24=500us
TL2 = 0x1F;
TH2 = 0xD1;
// 重载计数器 Value
RCAP2L = 0x1F;
RCAP2H = 0xD1;
// 启动定时器
T2CON |= 0x04;
while (1)
;
}
// TIMER2的中断
void INT_TIMER2(void) interrupt 9
{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
// 定时器溢出
if (T2CON & 0x80)
{
// 溢出标志位清0
T2CON &= 0x7F;
// 翻转P0_0
P0_0 = ~P0_0;
}
// 检测到外部事件下降沿
if (T2CON & 0x40)
{
// 1011 1111, T2EX引脚外部事件被检测到的标志位清0
T2CON &= 0xBF;
// 翻转P0_1
P0_1 = ~P0_1;
}
_pop_(INSCON);
}
5. 工作方式2 可编程时钟输出
(1)功能介绍
T2端口可以编程输出50%的占空比时钟周期。清C/T2位和置T2OE位,使定时器2作为时钟发生器。TR2位启动和中止定时器。
时钟频率为:
F
=
1
2
∗
2
∗
f
S
Y
S
65536
−
[
R
C
A
P
2
H
,
R
C
A
P
2
L
]
F = \frac{1}{2*2} * \frac{f_{SYS}}{65536-[RCAP2H,RCAP2L]}
F=2∗21∗65536−[RCAP2H,RCAP2L]fSYS
定时器2溢出不产生中断,所以定时器2可以作时钟输出。
功能框图:
(2)软件实现
下面示例中,系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC 振荡器作为振荡器 1,24MHz 内部 RC 作为振荡器 2”。
#include "SH79F9476.h"
#include "cpu.h"
#include "intrins.h"
#include "api_ext.h"
void main()
{
// 时钟设置高速模式
CLKCON = 0x08;
Delay();
CLKCON |= 0x04;
// P0.0,P0.1设置为输出
P0CR = 0x03;
P0 = 0x00;
// 关闭定时器2中断
IEN1 &= 0xFB;
T2CON = 0;
// P13作为T2输出
T2MOD = 0x82;
// 系统时钟为24M,可产生100Hz的时钟 f=(1/4)*(Fsys/(65536-[RCAP2H,RCAP2L]))
RCAP2L = 0xA0;
RCAP2H = 0x15;
TL2 = 0xA0;
TH2 = 0x15;
// 启动定时器
T2CON |= 0x04;
while (1)
;
}
// TIMER2的中断
void INT_TIMER2(void) interrupt 9
{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
// 定时器溢出
if (T2CON & 0x80)
{
// 溢出标志位清0
T2CON &= 0x7F;
// 翻转P0_0
P0_0 = ~P0_0;
}
// 检测到外部事件下降沿
if (T2CON & 0x40)
{
// 1011 1111, T2EX引脚外部事件被检测到的标志位清0
T2CON &= 0xBF;
// 翻转P0_1
P0_1 = ~P0_1;
}
_pop_(INSCON);
}
程序运行后,T2 输出口(P1_3)输出 100Hz 频率时钟。
输出波形如下图所示:
三、其它定时器介绍
1. 定时器3
定时器3是16位自动重载定时器,通过两个数据寄存器TH3和TL3访问,由T3CON寄存器控制。IEN0寄存器的ET3位置1允许定时器3中断。
定时器3只有一种工作方式: 16位自动重载计数器/定时器。
代码示例:
IEN0 |= 0xA0; //打开定时器3中断
_push_(INSCON);
Select_Bank1();
T3CON = 0x02; //外部32.768kHz/128kHz为时钟源,1分频
//配置定时器的初值为0xfffe,溢出时间为2个128kHz时钟
TL3 = 0xfe;
TH3 = 0xff;
T3CON |=0x04; //启动定时器3
_pop_(INSCON);
void INT_TIMER3(void) interrupt 5
{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
P0_0 = ~P0_0;
_pop_(INSCON);
}
系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC 振荡器作为振荡器 1,24MHz内部 RC 作为振荡器 2”,全速运行后,T3 时钟为低频 128k 时钟,P0_0 引脚输出 32k 频率方波。
2. 定时器4
定时器4是16位自动重载定时器。通过两个数据寄存器TH4和TL4访问,由T4CON寄存器控制。IEN1寄存器的ET4位置1允许定时器4中断。
定时器4有2种工作方式: 16位自动重载定时器和有T4边沿触发的16位自动重载定时器。
官方代码示例:
void init_timer4()
{
IEN0 |= 0x84; //EA,ET4,中断使能
_push_(INSCON);
Select_Bank1();
#ifdef TIMER4_OUT
T4CON = 0x40; //T4引脚输出
//配置定时器的初值为0x8000,T4引脚输出周期为2*0x8000个系统时钟的方波
TL4 = 0x00;
TH4 = 0x80;
#endif
#ifdef TIMER4_EDGETRIG
T4CON = 0x48; //T4上升沿触发,且可以多次触发
TL4 = 0x00;
TH4 = 0x00;
#endif
T4CON |=0x02; //启动定时器4
Select_Bank0();
_pop_(INSCON);
}
void INT_TIMER4(void) interrupt 2
{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
P0_0 = ~P0_0;
_pop_(INSCON);
}
启用 TIMER4_OUT
系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC振荡器作为振荡器1,24MHz内部RC作为振荡器2”,全速运行后,时钟为系统时钟,T4引脚(P1_1)输出周期为 2.7302ms 方波。
启用 TIMER4_EDGETRIG
系统时钟 Option 选择“内部 128kHzRC 振荡器作为振荡器 1,24MHz 内部 RC 作为振荡器 2”,全速运行后:
向 T4(P1_1)输入一个上升沿,P0.0状态翻转一次;向T4 (P1_1)输入周期性的上升沿,若周期小于T4定时时间(2.7302ms),
T4 将一直处于重新计时状态,P0.0 将无波形输出;若周期大于 T4 定时时间(2.7302ms),P0.0输出方波。
3. 定时器5
定时器5是16位自动重载定时器。通过两个数据寄存器TH5和TL5访问,由T5CON寄存器控制。IEN0寄存器的ET5位置1允许定时器5中断。
定时器5有一种工作方式:16位自动重载定时器。
官方代码示例:
void init_timer5()
{
IEN0 |= 0x88; //EA, ET5
_push_(INSCON);
Select_Bank1();
//配置定时器的初值为0xD120,溢出时间为0x2EE0个系统时钟
TL5 = 0x20;
TH5 = 0xD1;
T5CON |=0x02; //启动定时器5
_pop_(INSCON);
}
void INT_TIMER5(void) interrupt 3
{
_push_(INSCON);
Select_Bank0();
P0_0 = ~P0_0;
_pop_(INSCON);
}
系统时钟 Option 选择“内部 128kHz RC 振荡器作为振荡器 1,24MHz
内部 RC 作为振荡器 2”,运行后时钟为系统时钟,P0_0 引脚输出 1kHz 频率方波。
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