单片机的定时器可以实现各种计时任务,但是在计时过程中,定时器的计数器会不断增加,而计数器的长度是有限的。当计数器达到最大值时,就会发生溢出,这个时候,计数器会重新从0开始计数。这种从最大值到0的反复计数的过程就是定时器的溢出。
定时器的溢出时间取决于定时器的时钟源和计数器的长度。以AVR单片机为例,如果我们使用系统时钟作为定时器的时钟源,并且选择16位计数器,那么定时器溢出的时间就是:
溢出时间 = (计数器最大值 + 1) × 计时器分频系数 ÷ 系统时钟频率
其中,计数器最大值为65535,计时器分频系数可以通过设置寄存器来控制。如果分频系数为1,系统时钟频率为16MHz,那么定时器溢出的时间就是4.096ms。
定时器溢出常用于实现固定时间的计时、生成PWM波形、检测外部事件(比如脉冲宽度、脉冲间隔等),以及调整程序中的延时等。例如,我们可以设置定时器的溢出时间为1ms,然后在定时器中断服务函数中实现将LED灯的状态翻转,这样就可以实现一个1s闪烁一次的LED灯效果。
在使用定时器时,我们需要注意以下几点:
1)定时器的溢出时间要根据实际需求和硬件条件进行选择。
2)在使用定时器的中断服务函数时,要注意中断处理代码的执行时间,避免影响主程序的正常运行。
3)在多个定时器同时使用时,要避免计时器溢出的冲突,以免干扰到程序运行。