6.4 捕获比较模块
这是在以上介绍的基础上正式讲TA的重要功能。
先看一个寄存器TACCTL0-TACCTL6:(TA中最复杂的寄存器,用到的时候查表啦)
CMx:捕获模式设定 00 不捕获 01 上升沿捕获 10 下降沿捕获 11上升和下降沿都捕获
CCISx:捕获源的选择 00 CCIxA 01 CCIxB 10 GND 11 VCC
SCS:同步捕获源,设定是否与时钟同步 0 异步捕获 1 同步捕获
SCCI:选择的CCI输入信号由EQUx信号锁存,并可通过该位读取。
CAP: 0-比较模式 1-捕获模式
OUTMOD:输出模式控制位。(之后会在输出模块详细解释)
CCIE:中断使能,该位允许相应的CCIFG标志中断请求 。 0-中断禁止 1 -中断允许
CCI3 :捕获比较输入,所选择的输入信号可以通过该位读取
OUT : 对于输出模式0,该位直接控制输出状态 。0-输出低电平 1-输出高电平
COV:捕获溢出位。该位表示一个捕获溢出发出,COV必须由软件复位。 0-没有捕获溢出发生 1-有捕获溢出发生
CCIFG:捕获比较中断标志位。 0-没有中断挂起 1-有中断挂起
最后一个寄存器TAIV:(还记得外部中断寄存器吗,里面同样存储的只是一个中断代号)里面没有TACCR0的中断标志,因为TACCR0优先级最高,有一个专门的中断向量)
这里面的标志位需要软件手动清零。一种情况例外:两个中断同时发生,先响应优先级高的中断,当该中断服务程序结束后,该位的中断标志会自动清零,然后去响应另外一个中断。
6.4.1比较模式
TA启动时默认为比较模式。(CAP=0时选择比较模式)
比较模式简介:(也就是一般意义上的定时计时模式)
这是定时器的默认模式,当在比较模式下的时候,与捕获模式相关的硬件停止工作,如果这个时候开启定时器中断,然后设置定时器终值(将终值写入TACCRx),开启定时器,当TAR的值增加到和某个TACCRx里面的值相等的的时候,相应的中断标志位CCIFGx置一,同时中断标志位TAIFG置位。若中断允许未开启则只将中断标志位CCIFGx置一。还记得51单片机的定时器吗)
注意:当Timer_A要用到TACCR0的值作为终值来计数(也就是增模式或者增减模式),很显然TACCR0的值一定要大于其TACCRx的值,否则那些比TACCR0大的计数值就没有存在的意义了。
所谓的比较就是,如果计数器TAR中的值和某个TACCRx中的值相等了,那么相应的标志位就会置位。
这只是一个原理,实际应用的时候,会很灵活,通过一个一个设定每次的TACCR值,可以得到想要的各种时间间隔。
总结:比较模式用于选择PWM输出信号或在特定的时间间隔中断。当TAR计数到TACCRx的值时:
○相应的中断标志CCIFG置位;
○内部信号EQUx=1
○EQUx根据输出模式来影响输出信号
○输入信号CCI锁存到SCCI
6.4.2 捕获模式
当CAP=1时,选择捕获模式。捕获模式用于记录时间事件,比如速度估计或时间测量。捕获输入CCIXA和CCLXB连接外部的引脚或内部的信号,这通过CCISX位来选择。CMX位选择捕获输入信号触发沿;上升沿、下降沿或两者都捕获。当输入信号的触发沿到来时,捕获事件发生:
○定时器的TAR值复制到TACCRX寄存器中
○中断标志位CCIFG置位
注意:
①捕获信号可能会和定时器时钟不同步,并导致竞争条件的发生。将SCS位置位可以在下个定时器时钟使捕获同步
②如果第二次捕获发生时,第一次捕获的TAR值还没有及时被存到TACCRx,捕获比较寄存器就会产生一个溢出逻辑,COV位在此时置位, COV位必须软件清除。
6.5 输出模块
传统的定时器,都是通过标志位的判断来定时触发事件的。而430则具有输出模块,通过和定时结合起来,可以方便的产生PWM信号或者其它控制信号
每个捕获/比较器都有一个输出口,如P1.1-P1.5对应TA0.0-TA0.4这5个捕获比较器的输出。
输出模式: 输出模式由OUTMODx位来确定,如下表对于所有模式来说(模式0除外),OUTx信号随着定时器时钟的上升沿而改变。输出模式2,3,6和7对输出模式0无效,因为此模式下,EQUx=EQU0。(复位指的是置0)
OUTMODX | 模式 | 说明 |
000 | 输出 | 输出信号OUTx由OUT位定义。当OUT位更 新时,OUTx信号立刻更新 |
001 | 置位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出置位,并保 持置位直到定时器复位或选择了另一个输出模式 |
010 | 翻转/复位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出翻转。当定 时器计数到TACCR0值时,输出复位 |
011 | 置位/复位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出置位。当定 时器计数到TACCR0值时,输出复位 |
100 | 翻转 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出翻转。输出 信号的周期将是定时器的2倍 |
101 | 复位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出复位,并保 持复位直到选择了另一个输出模式 |
110 | 翻转/置位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出翻转。当定 时器计数到TACCR0值时,输出置位 |
111 | 复位/置位 | 当定时器计数到TACCRX值时,输出复位。当定 时器计数到TACCR0值时,输出置位 |
举一个例子:结合上表看下图
注意:在模式转换的时候,一定要保持OUTMOD至少一位置位,除非转向0模式。所以最好的做法是:先把OUTMOD置为7,然后再清除掉不需要的位。
做一个说明:比较模式下,当计数器TAR中的值和TACCRX中的设计值相等时,相应捕获/比较器的EQUx就会置位。那么EQU0、EQUx和OUTMOD是怎么来影响输出的呢?以模式2(翻转/复位)为例,该模式的定义是这样的:当定时器计数到TACCRX值时,输出翻转。当定时器计数到TACCR0值时,输出复位。于是,这句话就也可以翻译成在模式2的条件下,当EQUX=1时,输出翻转;当EQU0等于1的时候,输出复位。这两个信号这里相当于两个触发(使能)信号了。
总结
实验一:
/*利用Timer_A比较模式下的多路定时,让LED闪烁*/
#include
void main(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
P1DIR|=(BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5); //P1.1-P1.5为输出方向
P1OUT=0x00; //全部拉低,初始化LED全灭
TA0CCTL1=CCIE; //捕获比较器1开启CCIFG位中断
TA0CCR1=13107; //置入要比较的数值0xff/5=13107
TA0CCTL2=CCIE; //捕获比较器2开启中断
TA0CCR2=26214; //13107*2=26214
TA0CCTL3=CCIE; //捕获比较器3开启中断
TA0CCR3=39321; //13107*3=39321
TA0CCTL4=CCIE; //捕获比较器4开启中断
TA0CCR4=52428; //13107*4=52428
TA0CTL|=TACLR+TAIE; //开启中断并清零
TA0CTL|=TASSEL_1+MC_2+TAIE; //选择SCLK32.768KHZ作为时钟,选用连续模式,并开启中断
/*这样的话,5个灯闪一遍的时间为0xffff/32768=2S*/
__enable_interrupt(); //开启总中断
while(1);
}
/*TIMER0_A0_VECTOR是计时器0的CCR0的中断寄存器,TIMER0_A1_VECTOR是计时器0的CCR1-CCR4、TA的寄存器*/
/*同理定时器TA1也是分为两个TIMER1_A0_VECTOR和TIMER1_A1_VECTOR*/
#pragma vector=TIMER0_A1_VECTOR
__interrupt void TimerA(void)
{
switch(__even_in_range(TA0IV,14))
/* 这句话的意思是:只有在TA0IV的值是在0--14内的偶数时才会执行switch函数内的语句
其作用是提高switch语句的效率*/
{
case 2:P1OUT=BIT1;break; //TACCR1 CCIFG置位,表明计数值和设定的13107相等了,也就是说计了0.4S了
case 4:P1OUT=BIT2;break; //TACCR2 CCIFG置位,表明计了0.8S了
case 6:P1OUT=BIT3;break; //TACCR3 CCIFG置位,表明计了1.2S了
case 8:P1OUT=BIT4;break; //TACCR4 CCIFG置位,表明计了1.6S了
case 14:P1OUT=BIT5;break; //TAIFG置位,表明计了2S了
default:break;
}
}
实验二:比较模式-增减模式输出PWM波
/*在比较和增减模式下产生PWM波(矩形波) */
/*提一个PWM波的用处:驱动直流电机。我们知道对于直流电机,驱动它的电流的频率并不影响转速 ,只有占空比会影响转速*/
/*开发板上P2.0是有外接排针的,所以用这一端口输出PWM*/
/*看C
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