定时器是指一种能按照预先设定的时间间隔多次产生中断请求的计数器,常被应用于计时、计数和PWM控制等领域。在数字电路中,定时器通常由寄存器和客户端接口组成,能够自动地满足计数和计时的需求。
定时器是将时钟信号中的一部分分频得到的。例如,如果CPU使用的时钟频率为1MHz,而定时器需要每隔0.1秒产生一次中断,则需要将时钟信号分频10,000次。
定时器可分为硬件定时器和软件定时器。
硬件定时器是指在芯片内部实现的计数器。通常在设计时就确定好了,相对精确。硬件定时器集成度高,维护方便,操作简单,使用方便。一个常见的硬件定时器是16位计数器,其范围在0到65535之间。
软件定时器是通过CPU的软件来实现的计时器。软件定时器需要占用CPU的一些时间进行计算,因此计时的精度会受到CPU的负载和运行时间的影响,精确性较差。
在嵌入式系统中,定时器是很重要的组成部分之一。它可以用来控制芯片的访问速度,控制程序的执行速度,实现各种定时任务,例如控制LCD屏幕的显示、控制接口卡的交换、控制串口的发送等。
定时器还可用于实现PWM波形控制,用于电机控制、电源管理、和其他一些需要精确的时间控制的任务。此外,定时器还可以实现软件中断和硬件中断的功能,用于通过计时器产生中断任务,进一步节省CPU的资源。
以下是avr单片机中使用硬件定时器1来实现一个定时器的示例:
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
int main(void)
{
TCCR1A = 0x00; //设置定时器模式
TCCR1B = 0x0D; //设置计时器模式
TIMSK1 = 0x01; //开启定时器中断
TCNT1 = 0x0BDC; //设置初值
sei(); //开启中断
while (1)
{
//在此添加需要执行的任务
}
}
ISR(TIMER1_OVF_vect) //中断函数
{
TCNT1 = 0x0BDC; //重新设置初值
//在此添加需要执行的任务