定时器预分频器,顾名思义,是用来预分频定时器输入时钟信号的一个模块。定时器是单片机中非常重要的一个模块,一般来说可以产生各种不同的定时、计数、PWM信号等,而定时器的工作是基于外部时钟信号的。预分频的作用就是将输入时钟信号按照一定的比例分频,从而得到一个更低频的时钟信号,这个时钟信号就是供给定时器进行计算的。
在单片机中,定时器的精度是由系统时钟的频率决定的。一般来说,单片机内部的时钟是固定的,所以定时精度也是固定的。但是,在需要实现很大的定时范围的时候,就需要使用预分频器了。
比如说,如果使用一个20MHz的晶振,要实现1秒钟的定时,那么计数器的计数值就是2,000,000。这个计数值显然是比较大的,而且还只能精确到秒,如果要实现更小的定时,比如100ms、10ms的话,那么所需的计数值就更大了。这就会导致定时精度的误差增大。而如果使用预分频器,将输入的20MHz信号分频为1MHz,那么计数器计数值就只需要为200,000,实现了更小的计数范围,定时精度也会更高。
在单片机的定时器中,常常会有多种不同的定时模式,比如单次定时、循环定时、PWM输出等等。使用预分频器可以实现这些不同的定时模式。
比如,在循环定时模式中,需要计算器按照一定的周期进行计数,计数完之后从头开始计数,直到定时时间到。如果不使用预分频器,那么需要对计数器的寄存器值进行不断修改,这个过程比较繁琐。但是如果使用预分频器,只需要设定计数器的最大计数值和预分频的系数即可,非常方便。
可以看出,预分频器在单片机定时器中扮演着非常重要的角色,它不仅可以扩大定时范围,提高定时精度,还可以实现多种定时模式。因此,在单片机开发时,了解和使用预分频器是非常必要的。