Arduino定时计数器 0、1、2的灵活使用

Arduino定时计数器 0、1、2的灵活使用

         本人刚接触Arduino不久，由于ArduinoIDE封装太多，相信不少初学者对Arduino定时计数器的概念和使用比较模糊，比如定时器0的用法。下面我就结合AVR GCC介绍一下如何在Arduino中灵活使用这三个定时计数器。

         就最经典的UNO板而言，它的控制芯片是atmega328，它有0、1、2三个定时计数器，除了定时中断，它们还可以控制引脚pwm输出，通过查询芯片手册和引脚分布可知这三个定时器分别控制的引脚。

T/C0: Pin6(OC0A)和Pin5(OC0B)

T/C1: Pin9(OC1A)和Pin10(OC1B)

T/C3: Pin11(OC2A)和Pin3(OC2B)

         但是实际上Arduino已经将T/C0的溢出中断运用到了delay()、delayMicroseconds、millis()、micros()中，这些函数都写在了Arduino核心代码wiring.c文件中，请参考：http://wiki.geek-workshop.com/doku.php?id=arduino:cores:wiring.c，或者直接在arduino-1.0.5-r2\hardware\arduino\cores\arduino文件夹中找到这个C文件。

         假如有个问题摆在你面前：你的项目需要用一个UNO控制4个直流电机始终运转，但同时又要定时接收外来信号，那么必然需要全部用上这三个定时器，其中两个用来输出4路PWM波，另一个定时器用来定时中断。那问题来了，T/C0已经用在了像delay()这些可恶的不可与程序并行的函数中，并且wiring.c中已经声明了T/C0的溢出中断函数ISR(TIMER0_OVF_vect)，也就是说我们在主程序中将不能再写一个ISR(TIMER0_OVF_vect)用来写定时接受外来信号的中断程序，那怎么办呢？

         最大胆的方法就是直接改那些老外写的库函数，没错，直接修改wiring.c。这个时候你就需要仔细阅读一下wiring.c的代码了，其实也不难，里面有一个T0的溢出中断函数，然后是delay()、millis()之类的函数，这些函数都利用了T0的溢出中断，然后就是init()函数，这个函数是Arduino编译器首先编译的程序，在setup()之前首先编译的就是它，里面写的大多都是timer0、1、2或者3、4、5寄存器的初始化，学过AVR GCC的伙伴们应该可以看懂吧，实际上就是配置预分频和工作模式，比如快速PWM啦，相位修正PWM啦，（其实我也不怎么懂定时器工作原理啥的，才接触Arduino三周）。

         好吧，为了达到我们使用T0去定时中断的目的，我们开始修改吧！为了可以调用T0的溢出中断，直接把ISR(TIM0_OVF_vect)那段程序注释掉，后面的millis()等函数可以不用注释掉，但是这些函数已经没有用了，你一定会觉得可惜，但是我觉得一点也不可惜，你可以有别的简单方法创造它们。

         当我做完上述这些后，我写了一个T/C0的定时1秒溢出中断，结合AVR GCC的编程语法编写的测试程序，成功！串口调试助手每隔1秒输出1，程序代码如下：

// timer0_ov_interrupt.ino

//用Timer0定时中断，每隔1s输出1。

int count = 0;

void setup()

{

         Serial.begin(9600);

         init_time();

}

 

void loop( void )

{

         while(1);

}

 

void init_time() //配置寄存器，普通模式，64分频，定时器初值为6

{

         TCCR0A=0;

         TCCR0B=_BV(CS01)|_BV(CS00);

         TIMSK0=_BV(TOIE0);

         TCNT0=6;

         sei();

}

 

ISR(TIMER0_OVF_vect) //T0溢出中断函数

{

         TCNT0=6;        

         ++count;

         if(count == 1000 )

         {

                   Serial.write(1);

                   count=0;

         }

}

         但是尼玛当我用同样的语法测试了一下T/C2，发现始终不输出1，我也始终没有找到原因，一怒之下，我把init()函数中#if defined(ADCSRA)（这个有关ADC，不敢注释！）语句之前的所有关于定时器寄存器配置的语句都注释了。再次测试了一下T/C2，成功了！T/C1测试也同样成功了！当然测试成功还取决于我在主程序中寄存器的准确配置，这个就得多看看芯片手册了。

         如此一来，三个定时器都解放了，我可以任意操作他们，我可以改变pwm的频率，而不是是使用analogwrite()函数输出一个品质很差的pwm波了。

         有人会问那些delay()、delayMicroseconds函数不能用了怎么办？我之所以讨厌这写函数是因为它们不但不能与程序并行，而且还浪费了T0这个定时器，所以直接采用软件延时来代替上面的delay()函数，学过单片机的孩纸都懂的。可以参考我的另一个帖子：http://www.arduino.cn/thread-16784-1-1.html