freescalemc9s08單片機(jī)原理與應(yīng)用第08章(編輯修改稿)
2024-09-26 09:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 驟進(jìn)行狀態(tài)和控制寄存器的設(shè)置： 1) 根據(jù)需要確定各位的值； 2) 由各位的值得到整個(gè)寄存器的值； 3) 將這個(gè)值寫入控制和狀態(tài)寄存器就可以完成各位的設(shè)定。 輸入捕捉 輸入捕捉是 Freescale單片機(jī)定時(shí)器的基本功能，該功能用來(lái)檢測(cè)外部的事件和輸入信號(hào)。當(dāng) 外部事件發(fā)生或信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，在指定的輸入捕捉引腳上發(fā)生一個(gè)指定的沿跳變（可以指定該跳變是上升沿還是下降沿）。定時(shí)器捕捉到特定的沿跳變后，把自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器當(dāng)前的值鎖存到輸入捕捉寄存器。如果在輸入捕捉控制寄存器中設(shè)定允許輸入捕捉中斷，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一次輸入捕捉中斷，利用中斷處理程序可以得到事件發(fā)生的時(shí)刻或信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻。 通過(guò)記錄輸入信號(hào)連續(xù)的沿跳變，就可以用軟件算出輸入信號(hào)的周期和脈寬。例如，為了測(cè)量周期，只要捕捉到兩個(gè)相鄰的上升或下降沿的時(shí)間，兩者相減就可以得到周期。為了測(cè)量脈寬，就要記錄相鄰的兩個(gè)不同極 性的沿變化的時(shí)間。如果測(cè)量的脈寬值小于定時(shí)器的溢出周期，則只要將兩次的值直接相減（看成無(wú)符號(hào)數(shù)）即可。如果測(cè)量的脈寬值大于定時(shí)器的溢出周期，那么在兩次輸入捕捉中斷之間就會(huì)發(fā)生定時(shí)器計(jì)數(shù)的溢出翻轉(zhuǎn)，這時(shí)直接將兩個(gè)數(shù)相減沒(méi)有意義，需要考慮定時(shí)器的溢出次數(shù)。 5 輸入捕捉的另一個(gè)用途是配合輸出比較來(lái)延時(shí)。例如，需要在一個(gè)外部事件發(fā)生一定的時(shí)間后，單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)來(lái)控制某個(gè)操作。這可以利用輸入捕捉來(lái)記錄外部事件發(fā)生的時(shí)刻，把這個(gè)事件加上一定的延時(shí)值送到輸出比較寄存器，并允許輸出比較功能，即可達(dá)到上述目的。 輸出比較 輸出比較模塊也是單片機(jī)定時(shí)器的基本組成部分。該模塊用來(lái)在程序規(guī)定的時(shí)刻輸出需要的電平，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部電路的控制。輸出比較寄存器的值與自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器的值每隔 4個(gè)總線周期比較傲一次。當(dāng)兩個(gè)值相等時(shí)，輸出比較模塊置 1定時(shí)器通道的狀態(tài)和控制寄存器的CHnF 位，并且在該通道的引腳上輸出預(yù)先規(guī)定的電平。如果輸出比較中斷允許，則還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)硬件的定時(shí)中斷。 對(duì)比使用延時(shí)得到所需輸出電平的方法，使用輸出比較的優(yōu)勢(shì)在于可以得到非常精確的輸出時(shí)間間隔。硬件的比較功能不受其他中斷的影響，而且對(duì)用戶程序沒(méi)有額外的負(fù)擔(dān)。 輸出比較最簡(jiǎn)單和最常用的功能就是產(chǎn)生一定間隔的脈沖。典型的應(yīng)用實(shí)例就是實(shí)現(xiàn)軟件的串行通信。用輸入捕捉作為數(shù)據(jù)輸入，而用輸出比較作為數(shù)據(jù)輸出。首先根據(jù)通信的波特率向輸出比較寄存器寫入延時(shí)的值，然后根據(jù)待傳的數(shù)據(jù)位確定有效輸出電平的高低。在輸出比較中斷處理例程中，重新更改輸出比較寄存器的值，并根據(jù)下一位數(shù)據(jù)改寫有效輸出電平控制位。 脈寬調(diào)制輸出 脈寬調(diào)制波是一種可以使用程序來(lái)控制波形占空比、周期、相位的波形，它在三相電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及 D/A變換等場(chǎng)合有普遍的應(yīng)用。單片機(jī)的定時(shí)模塊也提供了脈寬調(diào)制的機(jī)制。 脈寬調(diào)制的主要特征是可以調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的周期以及每個(gè)周期中高電平部分的比例（稱為“占空比”）。脈寬調(diào)制功能的實(shí)現(xiàn)需要結(jié)合定時(shí)器模塊的預(yù)置溢出功能和輸出比較功能。 定時(shí)器的每一個(gè)通道都可以設(shè)置為在溢出時(shí)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)電平。預(yù)置計(jì)數(shù)寄存器的值將決定脈寬調(diào)制波的周期。當(dāng)自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)置計(jì)數(shù)器的值時(shí)，該通道的輸出將自動(dòng)翻轉(zhuǎn)。因此兩次溢出之間的時(shí)間就是脈寬調(diào)制 波的周期。 每一個(gè)通道的輸出比較寄存器的值將決定脈寬調(diào)制波的占空比。因?yàn)樵诎l(fā)生輸出比較時(shí)，輸出電平將根據(jù)每一個(gè)通道的控制狀態(tài)寄存器的 ELSnA和 ELSnB位的設(shè)置而發(fā)生改變。這樣在一次時(shí)鐘溢出的周期內(nèi)輸出電平將發(fā)生兩次翻轉(zhuǎn)，而從發(fā)生時(shí)鐘溢出到發(fā)生輸出比較之間的時(shí)間就是脈寬調(diào)制波的占空比。 這種基本的脈寬調(diào)制方式也稱為邊界對(duì)齊的脈寬調(diào)制模式（ Edge Aligned PWM Mode），其波形如圖 82 所示
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