单片机中定时器有什么作用 单片机中定时器的作用

在控制器中定时器的作用

单片机（MCU）普遍都有一些形式的计时 / 定时器。定时器不同于现实世界中使用的钟表或秒表的计时器，因为它们内置在芯片中并由软件控制。

一个计时器是一个可以被编程的资源，可在芯片的某些管脚上生成可编程的矩形波。计时器通常有一个或两个比较器，它们允许通过触发事件来触发其他操作，例如向外部设备发送脉冲。定时器通常也有计数器，可让 MCU 记录从定时器启动以来的花费时间。

1、用于时间测量

单片机中有多种方法可以测量时间，但使用定时器是一种最简单而精确的方法。例如，MCU 将时钟信号输入定时器，并在循环或硬件中断时读取定时器计数器的值。通过比较 CPU 时钟和定时器的时钟，可以准确地计算经过的时间，因此可以测量它用的时间，从而优化代码实现。

考虑机器人走过固定长度的道路所需的时间。在机器人行驶前，初始化定时器并在目标到达前等待一个特定的时间段。当机器人经过该路段并到达目标位置时，停止定时器。然后，通过检查计时器值来确定机器人所需的时间，然后可以将其用于优化算法。

2、用于控制PWM

定时器通常也用于控制脉冲宽度调制（PWM）信号。 PWM 是一种将一个数字信号（通常很简单，例如 0 或 1 ） 转换为具有不同宽度和周期的脉冲的方法。可以将 PWM 用于控制机器人、风扇、飞行器等的电机转速，因为 PWM 可以提供精准的电压控制。调整 PWM 的占空比可以控制电机的速度。

定时器可以用来生成 PWM 信号。通过控制定时器的计数器和比较器来控制 PWM 的周期和占空比。用户可以选择其所需的周期并在计时器的中断例程中更改占空比。由于定时器在硬件级别上产生 PWM 信号，因此可以操作多个 PWM 通道以控制多个电机。

3、用于遥控器编码器和解码器

许多遥控器使用编解码器以便将用户输入（例如按钮）转换为特定的数据格式。这些编码器和解码器通常包含在 MCU 中，以便在不使用额外的硬件或芯片的情况下实现。使用定时器可以简化编解码器的实现。

例如，一个遥控器包含一个编码器，它将特定标题的按钮转换为二进制数或十进制数。 当 MCU 接收到此二进制数或十进制数时，它将通过解码器将其转换回实际的用户输入。编码和解码器可以使用定时器来精确定时和生成数字信号，以确保正确的识别和解析数据。

4、用于实现时序和延迟

在某些应用程序中，需要确保特定任务执行所需的延迟时间。 定时器可以用于实现对时序的精确控制。

例如，假设需要测量出任意触发事件之后一段时间内将 LED 灯保持开启状态。在这种情况下，可以将定时器设置为在事件触发后的一定时间内启动，并在回调函数中控制 LED 灯的开关状态。

在嵌入式系统中，定时器是一项重要的资源。 它们可以用于许多应用程序，例如时间测量，PWM 控制，编解码器实现和时序控制等。选择适当的定时器类型和配置参数可以确保您的应用程序正常运行，并精确控制所需的时间和操作。