【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0x00FF、0x01FF、0x03FF（WGM33:0=2或3）、ICR3（WGM33:0 =10）或OCR3A（WGM33:0 = 11），然后改變計(jì)數(shù)方向。工作于相位修正PWM模式時(shí)，比較單元可以在OC3x引腳輸出PWM波形。設(shè)置COM3x1:0為2可以產(chǎn)生普通的PWM，設(shè)置COMnx1:0為3可以產(chǎn)生反向PWM。要真正從物理引腳上輸出信號(hào)還必須將OC3x的數(shù)據(jù)方向DDR_OC3x設(shè)置為輸出。OCR3x和TCNT3比較匹配發(fā)生時(shí)OC3x寄存器將產(chǎn)生相應(yīng)的清零或置位操作，從而產(chǎn)生PWM波形。工作于相位修正模式時(shí)PWM頻率公式： （22）變量N表示預(yù)分頻因子（6256或1024）。4）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3控制寄存器TCCR3A表27定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3控制寄存器TCCR3A timer/counter 3 control register TCCR3ACOM3A1COM3A0COM3B1COM3B0COM3C1COM3C0WGM31WGM30Bit 7:6COM3A1:0：通道A的比較輸出模式Bit 5:4COM3B1:0：通道B的比較輸出模式Bit 3:2COM3C1:0：通道C的比較輸出模式COM3A1:0、COM3B1:0與COM3C1:0分別控制OC3A、OC3B與OC3C的狀態(tài)。如果COM3A1:0（COM3B1:0或COM3C1:0）的一位或兩位被寫入“1”，OC3A（OC3B或OC3C）輸出功能將取代I/O端口功能。此時(shí)OC3A（OC3B或OC3C）相應(yīng)的輸出引腳數(shù)據(jù)方向控制必須置位以使能輸出驅(qū)動(dòng)器。OC3A（OC3B或OC3C）與物理引腳相連時(shí)，COM3x1:0的功能由WGM33:0的設(shè)置決定。表28 比較輸出模式，非PWM pare output mode, nonPWMCOM3A1/COM3B1/COM3C1COM3A0/COM3B0/COM3C0說明00普通端口操作，OC3A/OC3B/OC3C未連接01比較匹配時(shí)，OC3A/OC3B/OC3C電平取反10比較匹配時(shí)清零，OC3A/OC3B/OC3C(輸出低電平)11比較匹配時(shí)置位，OC3A/OC3B/OC3C(輸出高電平)表29 比較輸出模式，快速PWM pare output mode, fast PWMCOM3A1/COM3B1/COM3C1COM3A0/COM3B0/COM3C0說明00普通端口操作，OC3A/OC3B/OC3C未連接01WGM33=0：普通端口操作，OC3A/OC3B/OC3C未連接WGM33=1：比較匹配時(shí)OC3A電平取反，OC3B/OC3C 保留10比較匹配時(shí)清零OC3A/OC3B/OC3C，在TOP時(shí)置位OC3A/OC3B/OC3C11比較匹配時(shí)置位OC3A/OC3B/OC3C，在TOP時(shí)清零OC3A/OC3B/OC3C表210 比較輸出模式，相位修正及相頻修正PWM模式 pare output mode, phase correct and phase and frequency correct PWMCOM3A1/COM3B1/COM3C1COM3A0/COM3B0/COM3C0說明00普通端口操作，OC3A/OC3B/OC3C未連接01WGM33=0：普通端口操作，OC3A/OC3B/OC3C未連接WGM33=1：比較匹配時(shí)OC3A電平取反，OC3B/OC3C 保留10升序記數(shù)時(shí)比較匹配將清零OC3A/OC3B/OC3C，降序記數(shù)時(shí)比較匹配將置位OC3A/OC3B/OC3C 11升序記數(shù)時(shí)比較匹配將置位OC3A/OC3B/OC3C，降序記數(shù)時(shí)比較匹配將清零OC3A/OC3B/OC3CBit 1:0WGM31:0：波形發(fā)生模式這兩位與位于TCCR3B寄存器的WGM33:2相結(jié)合，用于控制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)序列。T/C支持的工作模式有：普通模式（計(jì)數(shù)器），比較匹配時(shí)清零定時(shí)器（CTC）模式，及三種脈寬調(diào)制（PWM）模式。表211 波形產(chǎn)生模式的位描述 waveform generation mode bit description模式WGM33WGM32WGM31WGM30定時(shí)/計(jì)器工作模式TOPOCR3x更新時(shí)刻TOV3置位時(shí)刻00000普通模式0XFFFF立即更新MAX100018位相位修正PWM0X00FFTOPBOTTOM200109位相位修正PWM0X01FFTOPBOTTOM3001110位相位修正PWM0X03FFTOPBOTTOM40100CTCOCR3A立即更新MAX501018位快速PWM0X00FFTOPTOP601109位快速PWM0X01FFTOPTOP7011110位快速PWM0X03FFTOPTOP81000相位與頻率修正PWMICR3ABOTTOMBOTTOM91001相位與頻率修正PWMOCR3ABOTTOMBOTTOM101010相位修正PWMICR3TOPBOTTOM111011相位修正PWMOCR3ATOPBOTTOM121100CTCICR3立即更新MAX131101保留141110快速PWMICR3TOPTOP151111快速PWMOCR3ATOPTOP表212 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3控制寄存器TCCR3B timer/counter 3 control register TCCR3BICNC3ICES3WGM33WGM32CS32CS31CS30Bit7ICNC3：輸入捕捉噪聲抑制器置位ICNC3將使能輸入捕捉噪聲抑制功能。此時(shí)外部引腳ICP3的輸入被濾波。其作用是從ICP3引腳連續(xù)進(jìn)行4次采樣。如果4個(gè)采樣值都相等，那么信號(hào)送入邊沿檢測(cè)器。因此使能該功能使得輸入捕捉被延遲了4個(gè)時(shí)鐘周期。Bit 6ICES3：輸入捕捉觸發(fā)沿選擇該位選擇使用ICP3上的哪個(gè)邊沿觸發(fā)捕獲事件。ICES3為“0”選擇的是下降沿觸發(fā)輸入捕捉；ICES3為“1”選擇的是邏輯電平的上升沿觸發(fā)輸入捕捉。按照ICES3的設(shè)置捕獲到一個(gè)事件后，計(jì)數(shù)器的數(shù)值被復(fù)制到ICR3寄存器。捕獲事件還會(huì)置為ICF3。如果此時(shí)中斷使能，輸入捕捉事件即被觸發(fā)。當(dāng)ICR3用作TOP值時(shí)，ICP3與輸入捕捉功能脫開，從而輸入捕捉功能被禁用。Bit 5：保留位Bit 4:3WGM33:2：波形發(fā)生模式Bit 2:0CS32:0：時(shí)鐘選擇表213 時(shí)鐘選擇位描述 clock select bit descriptionCS32CS31CS30說明000無時(shí)鐘源（T/C停止）001clk/1（無預(yù)分頻）010clk/8（來自預(yù)分頻器）011clk/64（來自預(yù)分頻器）100clk/256（來自預(yù)分頻器）101clk/1024（來自預(yù)分頻器）110外部T3引腳，下降沿驅(qū)動(dòng)111外部T3引腳，上升沿驅(qū)動(dòng)表214定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3數(shù)據(jù)寄存器TC3T3H和TC3T3L timer/counter 3 TC3T3H and TC3T3LTCNT3[15:8]TCNT3[7:0]TCNT3H與TCNT3L組成了T/C3的數(shù)據(jù)寄存器TCNT3，通過它們可以直接對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器單元的16位計(jì)數(shù)器進(jìn)行讀寫訪問。表215 擴(kuò)展的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷屏蔽寄存器ETIMSK extended timer/counter interrupt mask register ETIMSKTICIE3OCIEAOCIE3BTOIE3OCIE3COCIE1CBit 5TICIE3：T/C3輸入捕捉中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I位被設(shè)為“1”時(shí)，T/C3的輸入捕捉中斷使能。一旦ETIFR的ICF3置位，CPU即開始執(zhí)行T/C3輸入捕捉中斷服務(wù)程序。Bit 4OCIE3A：T/C3輸出比較A匹配中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I位被設(shè)為“1”時(shí)，T/C3的輸出比較A匹配中斷使能。一旦ETIFR上的OCF3A置位，CPU即開始執(zhí)行T/C3輸出比較A匹配中斷服務(wù)程序。Bit 3OCIE3B：T/C3輸出比較B匹配中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I位被設(shè)為“1”時(shí)，T/C3的輸出比較B匹配中斷使能。一旦ETIFR上的OCF3B置位，CPU即開始執(zhí)行T/C3輸出比較B匹配中斷服務(wù)程序。Bit 2TOIE3：T/C3溢出中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I 位被設(shè)為“1” 時(shí)，T/C3的溢出中斷使能。一旦ETIFR上的TOV3置位，CPU即開始執(zhí)行T/C3溢出中斷服務(wù)程序。Bit 1OCIE3C：T/C3輸出比較C匹配中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I位被設(shè)為“1”時(shí)，T/C3的輸出比較C匹配中斷使能。一旦ETIFR上的OCF3C置位，CPU即開始執(zhí)行T/C3輸出比較C匹配中斷服務(wù)程序。Bit 0OCIE1C：T/C1輸出比較C匹配中斷使能當(dāng)該位被設(shè)為“1”，且狀態(tài)寄存器中的I位被設(shè)為“1”時(shí)，T/C1的輸出比較C匹配中斷使能。一旦ETIFR上的OCF1C置位，CPU即開始執(zhí)行T/C1輸出比較C匹配中斷服務(wù)程序。表216 擴(kuò)展的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷標(biāo)志寄存器ETIFR extended timer/counter interrupt flag register ETIFRICF3OCF3AOCF3BTOV3OCF3COCF1CBit 7:6：保留位Bit 5ICF3：T/C3輸入捕捉標(biāo)志位外部引腳ICP3出現(xiàn)捕捉事件時(shí)ICF3置位。此外，當(dāng)ICR3作為計(jì)數(shù)器的TOP值時(shí)，一旦計(jì)數(shù)器值達(dá)到TOP，ICF3也置位。執(zhí)行輸入捕捉中斷服務(wù)程序時(shí)ICF3自動(dòng)清零。也可以對(duì)其寫入邏輯“1”來清除該標(biāo)志位。Bit 4OCF3A：T/C3輸出比較A匹配標(biāo)志位當(dāng)TCNT3與OCR3A匹配成功時(shí)，該位被設(shè)為“1”。強(qiáng)制輸出比較（FOC3A）不會(huì)置位OCF3A。Bit 3OCF3B：T/C3輸出比較B匹配標(biāo)志位當(dāng)TCNT3與OCR3B匹配成功時(shí)，該位被設(shè)為“1”。強(qiáng)制輸出比較（FOC3B）不會(huì)置位OCF3B。Bit 2TOV3：T/C3溢出標(biāo)志該位的設(shè)置與T/C3的工作方式有關(guān)。工作于普通模式和CTC模式時(shí)，T/C3溢出時(shí)TOV3置位。對(duì)工作在其它模式下的TOV3標(biāo)志位置位。執(zhí)行溢出中斷服務(wù)程序時(shí)OCF3B自動(dòng)清零。也可以對(duì)其寫入邏輯“1”來清除該標(biāo)志位。Bit 1OCF3C：T/C3輸出比較C匹配標(biāo)志位當(dāng)TCNT3與OCR3C匹配成功時(shí)，該位被設(shè)為“1”。強(qiáng)制輸出比較（FOC3C）不會(huì)置位OCF3C。Bit 0OCF1C：T/C1輸出比較C匹配標(biāo)志位當(dāng)TCNT1與OCR1C匹配成功時(shí)，該位被設(shè)為“1”。強(qiáng)制輸出比較（FOC1C）不會(huì)置位OCF1C。 超聲波避障模塊超聲波避障模塊采用超聲波測(cè)距模塊（HCSR04），利用單片機(jī)PC6控制HCSR04的Trig引腳產(chǎn)生一個(gè)10us以上的高電平，用單片機(jī)外部中斷6（INT6）檢測(cè)接收口Echo高電平輸出。一有輸出則引起外部中斷，在外部中斷內(nèi)開定時(shí)器0計(jì)時(shí)，當(dāng)Echo端口變?yōu)榈碗娖綍r(shí)再次觸發(fā)外部中斷6，在中斷內(nèi)停止定時(shí)器0計(jì)數(shù)。最后讀出定時(shí)器的值，該時(shí)間值247。2超聲波傳播速度=障礙物和小車的距離。當(dāng)障礙物與小車的距離小于規(guī)定值時(shí)，小車在行進(jìn)中會(huì)繞開障礙物，沿著另一條跑道前進(jìn)[7]。 HCSR04模塊工作原理1)采用IO觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào)；2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40KHz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；3)有信號(hào)返回，通過IO輸出一高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=（高電平時(shí)間聲速（340m/s））/2；圖210 超聲波時(shí)序圖 the timing concepts for ultrasonic 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器01）T/C0是一個(gè)通用單通道8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其主要特點(diǎn)如下：?jiǎn)瓮ǖ烙?jì)數(shù)器；比較匹配時(shí)清零定時(shí)器（自動(dòng)重載）；無毛刺的相位修正PWM；頻率發(fā)生器；10位時(shí)鐘預(yù)分頻器；溢出與比較匹配中斷源（TOV0與OCF0）。2）T/C0工作在普通模式（WGM21:0=0）不分頻。普通模式由波形發(fā)生模式（WGM01:0）的控制位決定，在此模式下計(jì)數(shù)器不停地累加，計(jì)到8比特的最大值后（TOP=0xFF），由于數(shù)值溢出，計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)單地返回到最小值0x00重新開始。在TCNT0為零的同一個(gè)定時(shí)器時(shí)鐘里T/C溢出標(biāo)志TOV2置位。時(shí)鐘預(yù)分頻器由CS02，CS01，CS00控制。表217 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCCR0 timer/counter control register TCCR0 FOC0WGM00COM01COM00WGM01CS02CS01CS00