CTC是AVR单片机中的一种定时器计数模式,全称是Clear Timer on Compare Match,翻译过来就是在比较匹配时清除计数器的模式。在CTC模式下,计数器的值逐次增加,在达到设定值时会产生中断并清除计数器的值,同时重新从0开始计数。
CTC模式在实际应用中常用于控制定时器的精度和循环周期,常见的应用有蜂鸣器发声、PWM输出、计时等。
CTC模式是基于计数器的工作原理实现的。计数器通过定时器中的时钟源(比如系统时钟或外部时钟源)逐次加1,当计数器的值达到设定值时,会触发比较匹配事件,同时产生中断信号。
在AVR单片机中,计数器通常为16位,可以计数0-65535个周期,定时器的时钟源可以是系统时钟或外部时钟源。计数器的溢出值和比较匹配值都可以通过设置寄存器来控制。
CTC模式在AVR单片机中被广泛应用于音频、动态LED等场景中。
例如,当要控制蜂鸣器发出一定频率的声音时,可以通过调节比较匹配值来控制蜂鸣器的频率。当计数器的值达到比较匹配值时,产生中断信号,触发蜂鸣器鸣叫,然后重新从计数器0开始计数,循环输出。
CTC模式还常用于PWM输出,通过设置计数器的溢出值和比较匹配值,可以控制PWM输出的占空比和频率。
AVR单片机中,CTC模式的实现需要设置计数器的溢出值和比较匹配值,并配置定时器的工作模式。在工作模式中,需要设置计数器在比较匹配时清零,并产生中断信号。
下面是一个使用CTC模式控制LED闪烁的示例代码:
void setup() { // 配置Timer1工作模式
TCCR1B = (1 << WGM12); // 开启CTC模式
OCR1A = 31249; // 设置比较匹配值
TIMSK1 = (1 << OCIE1A); // 允许比较匹配中断
pinMode(13, OUTPUT); // 设置LED灯引脚
sei(); // 开启中断
void loop() {}
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
digitalWrite(13, !digitalRead(13)); // 控制LED闪烁
}
代码中使用Timer1实现CTC模式,设置比较匹配值为31249,计数器每次递增到31249时执行中断服务程序,控制LED闪烁,然后从0开始重新计数。由于使用了中断,不会影响主程序的运行。