El principio de funcionamiento del contador temporizador del microcontrolador y cómo realizar la función de temporización y conteo

Principio del temporizador/contador: un temporizador/contador de 16 bits es esencialmente un contador más-1 y su circuito de control está controlado y conmutado mediante software. Cuando el temporizador/contador está en el modo de trabajo de temporización, la señal de incremento del contador es generada por la señal divisora ​​de 12 frecuencias del oscilador, es decir, en cada ciclo de la máquina, el contador se incrementa en 1 hasta que se llena y se desborda. Obviamente, el tiempo de sincronización del temporizador está relacionado con la frecuencia de oscilación del sistema. Dado que un ciclo de máquina equivale a 12 ciclos de oscilación, la frecuencia de conteo fcount=1/12osc. Si el oscilador de cristal es de 12MHz, el período de conteo es:

T=1/(12×106) Hz×1/12=1μs Este es el período de tiempo más corto. Si desea extender el tiempo de sincronización, debe cambiar el valor inicial del temporizador y seleccionar la duración del temporizador de manera adecuada (como 8 bits, 13 bits, 16 bits, etc.). Cuando el temporizador/contador está en modo de conteo, las señales externas se cuentan a través de los pines T0 y T1, y el flanco descendente del pulso externo activará el conteo. El contador toma muestras del nivel de entrada del pin durante S5P2 de cada ciclo de la máquina. Si el valor de muestreo en un ciclo de la máquina es 1 y el valor de muestreo en el siguiente ciclo de la máquina es 0, el contador aumenta en 1. Durante el siguiente ciclo de máquina S3P1, el nuevo valor de conteo se carga en el contador. Por lo tanto, se necesitan dos ciclos de la máquina para detectar una transición de 1 a 0, por lo que la frecuencia máxima de conteo del evento externo es 1/24 de la frecuencia de oscilación. Por ejemplo, si se selecciona un oscilador de cristal de 12MHz, la frecuencia máxima de conteo es 0,5MHz. Aunque no existen requisitos especiales para el ciclo de trabajo de la señal de entrada externa, para garantizar que un nivel determinado se muestree al menos una vez antes de cambiar, el tiempo de retención de nivel alto y bajo del pulso de conteo externo debe ser superior a un ciclo de máquina. Cuando la CPU establece un determinado modo de trabajo para el temporizador mediante software, el temporizador se ejecutará de forma independiente según el modo de trabajo establecido y ya no ocupará el tiempo de funcionamiento de la CPU. A menos que el temporizador esté lleno y se desborde, la operación actual de la CPU puede verse afectada. interrumpido. La CPU también puede restablecer el modo de trabajo del temporizador para cambiar la operación del temporizador. Se puede observar que el temporizador es un componente altamente eficiente y flexible del microcontrolador. En resumen, sabemos que el temporizador/contador es un componente programable, por lo que antes de que el temporizador/contador comience a funcionar, la CPU debe escribir algunos comandos (llamados palabras de control) en el temporizador/contador. El proceso de escribir la palabra de control en el temporizador/contador se llama inicialización del temporizador/contador. Durante el proceso de inicialización, la palabra de control del modo de trabajo debe escribirse en el registro de modo, la palabra de estado de trabajo (o bits relacionados) debe escribirse en el registro de control y se debe asignar el valor inicial de temporización/conteo. A continuación explicaremos en detalle el formato de la palabra de control propuesta y sus principales funciones. El temporizador/contador de registro de control T0 y T1 tienen dos registros de control: TMOD y TCON, que se utilizan para configurar el modo de funcionamiento de cada temporizador/contador, seleccionar la función de temporización o conteo, controlar la operación de inicio y servir como indicador del estado de funcionamiento, etc. Entre ellos, otros 4 bits del registro TCON se utilizan para el sistema de interrupción.