MSP430定时器.ppt

第7章MSP430定时器Timer A第1节定时器 计数器概述第2节MSP430Timer A第3节Timer A应用编程举例 本章教学目标 1 了解定时器 计数器基本概念2 掌握Timer A的组成与工作原理3 掌握Timer A编程技术 第1节定时器 计数器概述 在实际应用中 经常需要对外部事件进行计数 定时控制 PWM等定制波形输出 脉冲宽度测量 速度测量 周期 频率测量 事件发生时刻的捕捉 这些测量与控制功能均可借助定时器 计数器来实现 因此MCU中通常均设计有多个定时器 计数器 在MCU中 无论是定时功能还是计数功能 实际上都是由n位 8位 16位 32位等 的加法 减法计数器实现 区别仅在于计数输入信号的不同 一般地讲 计数器的计数输入信号是外部事件 脉冲信号 而定时器的计数输入信号则是MCU中的时钟信号或经过分频后的时钟信号 第2节MSP430Timer A 异步16 bit定时器 计数器 具有4种工作模式 可编程选择的时钟源 3个可编程的捕捉 比较寄存器 可编程输出方式 8种 具有中断功能 计数器溢出 捕捉 比较中断 TimerBlock定时器模块 CCR0捕捉 比较模块0 TACLKTAINCLK P1 2 TA1P1 6 TA1P2 3 TA1 P1 3 TA2P1 7 TA2P2 4 TA2 P1 1 TA0P2 2 TA0P1 5 TA0P2 7 TA0 MSP430F149Timer A原理图 CCR1捕捉 比较模块1 CCR2捕捉 比较模块2 EQU0 捕捉输入 CCIxA 比较输出引脚捕捉输入 CCI0B 引脚比较输出引脚 定时器模块 TimerBlock TimerClock的上升沿触发16 bit的定时 计数寄存器 TAR 加1或减1 取决于计数方式 另外 TAR可以由程序读出 也可以由程序设置初值 CCR0比较器输出 00 101 210 411 8 00 stopmode01 upmode10 continuousmode11 up downmode 1 TAinterruptenabled 1 interruptpending 1 resetTAR clockdividerandcountdirectionforup downmode TheTACLRbitisautomaticallyresetandisalwaysreadaszero 定时器A控制寄存器 定时器A的四种计数方式 CountMode ModeControl 00 stopmode01 upmode10 continuousmode11 up downmode MCxcountmode Stopmode thetimerishalted当不使用Timer时 应将Timer配置为Stopmode 这样可以降低芯片的功耗 period TACCR0 1 T UpMode锯齿波方式 需要CCR0 比较方式 协助 T 在TimerClock的上升沿处TAR TAR 1 当TAR TACCR0时 自动清零TAR ContinuousMode最大锯齿波方式 注意 本方式不需要CCR0协助 Up DownMode三角波方式 注意 本方式需要CCR0 比较方式 协助 捕捉 比较模块Capture CompareBlocks TimerBlock定时器模块 CCR0捕捉 比较模块0 TACLKTAINCLK P1 2 TA1P1 6 TA1P2 3 TA1 P1 3 TA2P1 7 TA2P2 4 TA2 P1 1 TA0P2 2 TA0P1 5 TA0P2 7 TA0 CCR1捕捉 比较模块1 CCR2捕捉 比较模块2 EQU0 Capture CompareBlock 捕捉 比较控制寄存器TACCTLx x 0 1 2 capture comparecontrolregister capturemode00 nocapture01 risingedge10 fallingedge11 rising fallingedge captureinput00 CCIxA01 CCIxB10 GND11 Vcc 0 异步捕捉方式1 同步捕捉方式 0 比较方式1 捕捉方式 输出方式 8种 1 中断允许 中断标志 1 捕捉溢出 输出方式0的直接输出编程位 Capture CompareBlock 以CCR2为例 CAP 0 CompareMode比较方式CAP 1 CaptureMode捕捉方式 捕捉方式 CaptureMode CAP 1 用于捕捉事件发生的时刻可应用于速度 脉冲宽度等测量 CAP 1 捕捉方式 CaptureMode CAP 1 当捕捉电路捕捉到一个有效的输入信号后 将TAR的值锁存至TACCRx中 置位中断标志位TACCRxCCIFG 置位SCS将使捕捉信号与下一个时钟信号同步 实际使用时推荐使用该同步方式 SCS 1 同步捕捉方式 SCS 1 CAP 1 同步时钟同步电路 同步选择 当捕捉电路捕捉到一个有效的输入信号后 将TAR的值锁存至TACCRx中 置位中断标志位TACCRxCCIFG 同步捕捉方式 SCS 1 CAP 1 同步过程示意图 竞争条件 竞争冒险 在TimerClock的下降沿处同步 此时Timer的值是稳定的 MOV CAP SCS CCIS1 CM 1 TACCTLx 同步捕捉方式设置 CAP 1 SCS 1 CCIxBcaptureonrisingedge 比较方式 CompareMode CAP 0 主要应用 产生PWM等定制输出信号 定时输出 在指定时间间隔结束后产生输出 定时中断 在指定时间间隔结束后产生中断 工作原理 当TAR计数到TACCRx时置位中断标志CCIFG 内部信号EQUx 1 根据输出方式输出相应的信号 CAP 0 比较方式 CompareMode CAP 0 是否需要清零CMx 以停止捕捉功能 当TAR计数到TACCRx的值的时候 内部信号EQUx 1 置位中断标志TACCRxCCIFG CCI被锁存入SCCI中 根据输出方式输出相应的信号 参见输出电路 TA比较电路 CAP 0 比较输出电路 OUTx x 0 1 2 输出方式选择 8种 除方式0外 OUTx在TimerClock的上升沿处改变 x 0 1 2 OUTMODx 000 输出方式0 OUTx OUT 1 OUT TACCTLx 2 输出方式0可用于输出信号的初始化 OUTMODx 000 输出方式1 7OUTx与OUT无关 对输出电路0 x 0 无意义EQUx EQU0 7种输出方式定义 mode5是modemode1的反mode6是modemode2的反mode7是modemode3的反 常用输出方式定义 定时器 UpMode使用TACCR0和TACCR1 输出举例1 当初始输出 0时 mode2和mode3的效果相同 OUT1 改变TACCR1 可改变输出正脉冲的宽度 但周期不变 从而改变了占空比 实现了PWM输出 改变TACCR0 并使TACCR1 TACCR0 2 则可以得到占空比 50 的调频信号输出 OUT1 定时器 ContinuousMode使用TACCR0和TACCR1 输出举例2 当初始输出 0时 mode2和mode3的效果相同 OUT1 定时器 Up DownMode使用TACCR0和TACCR1 输出举例3 OUT2 定时器 Up DownModeOUT1使用TACCR0和TACCR1OUT2使用TACCR0和TACCR2 输出举例4 OUT1OUT2 Tdead Ttimer TACCR1 TACCR2 Ttimer Cycletimeofthetimerclock Tdead Timer A中断 与Timer A模块有关中断有两大类 TACCR0中断 TACCR0CCIFG 独享中断向量 在0FFECh中 TAIV中断 TACCR1CCIFGTACCR2CCIFG共享中断向量 在0FFEAh中TAIFG TimerBlock定时器模块 CCR0捕捉 比较模块0 CCR1捕捉 比较模块1 CCR2捕捉 比较模块2 TAIFG TACCR1CCIFG TACCR2CCIFG TACCR0CCIFG 共享同一个中断向量 独享一个中断向量 TAIV中断 TACCR0中断 TACCR0中断产生与控制电路 TACCR0CCIFG GIE CAP 0 CompareMode比较方式CAP 1 CaptureMode捕捉方式 TACCTL0 4 TACCTL0 8 捕捉信号 比较信号 include ORG01100h ProgramStart RESETmov 0A00h SP Initializestackpointer mov CCIE TACCR0interruptVectorDWTACCR0 ISREND TACCR0中断子程结构 TAIV中断 3种中断 共享同一个中断向量 TAIV中断的中断向量偏移 TAIV寄存器的值 TACCR1 TACCR2和TAIFG的中断向量 中断入口地址 TACCR1的中断向量 TAIVInterruptVector 02hTACCR2的中断向量 TAIVInterruptVector 04hTAIFG的中断向量 TAIVInterruptV