Регистры таймер/счетчика 1

 

Регистр А управления таймером-счетчиком 1 – TCCR1A

Bit	7	6	5	4	3	2	1	0
	COM1A1	COM1A0	COM1B1	COM1B0	FOC1A	FOC1B	WGM11	WGM10	TCCR1A
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Биты 7:6 – COM1A1:0: Режим формирования выходного сигнала канала A

Биты 5:4 – COM1B1:0: Режим формирования выходного сигнала канала В

 

Биты COMnA1:0 и COMnB1:0 влияют на работу выводов OCnA и OCnB, соответственно. Если один или оба бита COMnA1:0 равны 1, то вывод OCnA переходит к выполнению альтернативной функции, запрещая его работу как обычного порта ввода-вывода. Аналогичные изменения происходят с выводом OCnB во время записи лог. 1 в один из битов COMnB1:0. Однако необходимо учитывать, что остается влияние на работу данных выводов со стороны регистра направления данных (DDR) и в соответствующих разрядах этого регистра должно быть задано выходное направление для выводов OCnA или OCnB.

 

COMnA1/COMnB1	COMnA0/COMnB0	Описание
0	0	Нормальная работа порта, сигналы OCnA/OCnB отключены.
0	1	Переключение (инвертирование) OCnA/OCnB при совпадении.
1	0	Сброс OCnA/OCnB при совпадении (установка лог. 0).
1	1	Установка OCnA/OCnB при совпадении (установка лог. 1).

 

Биты 3:2 – FOC 1 A : FOC 1 B : Режим формирования силы выходного сигнала.

 

Разряд 1:0 – WGMn1:0: Режим работы таймера-счетчика

 

В сочетании с битами WGM1 3:2 из регистра TCCRnB данные биты определяют алгоритм счета, источник для задания вершины счета (ВП) и тип генерируемой формы сигнала. Таймер-счетчик может работать в одном из следующих режимов: нормальный режим (счетчик), сброс таймера при совпадении (CTC) и три режима с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

 

Регистр В управления таймером-счетчиком 1 – TCCR1B

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	ICNC1	ICES1	-	WGM13	WGM12	CS12	CS11	CS10	TCCR1B
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Разряд 7 – ICNC1: Подавитель шума на входе захвата

 

Установка данного бита (запись лог. 1) активизирует подавитель шума на входе захвата. После активизации подавителя шумов сигнал с вывода ICPn пропускается через фильтр. Логика работы фильтра состоит в определении четырех подряд равных по значению выборок и только в этом случае изменении своего выходного состояния. Следовательно, после разрешения подавления шумов сигнал с входа захвата будет задерживаться на 4 такта системной синхронизации.

 

Разряд 6 – ICES1: Выбор детектируемого фронта на входе захвата

 

Данный бит позволяет задать, какой фронт на входе захвата ICP1 приведет к захвату состояния таймера. Если ICES1 =0, то падающий (отрицательный) фронт приводит к захвату состояния таймера, а если же ICES1 = 1, то нарастающий (положительный) фронт приводит к возникновению захвата.

Если в соответствии с установкой ICES1 возникает условие захвата, то содержимое счетчика копируется в регистр захвата ICR1. При этом также устанавливается флаг захвата ICF1, который может использоваться для генерации прерывания по захвату (если данное прерывание разрешено).

Если регистр ICR1 используется для хранения значения верхнего предела счета (см. табл. 61), то вход ICP1 отключается от соответствующего вывода микроконтроллера и функция захвата блокируется.

 

Разряд 5 – Зарезервированный бит

 

Данный бит зарезервирован для дальнейшего использования. В целях совместимости с будущими разработками рекомендуется во время записи в регистр TCCR1B в данном разряде указывать лог. 0.

Разряд 4:3 – WGM1 3:2: Режим работы таймера-счетчика

См. описание регистр TCCR1A.

 

Разряд 2:0 – CS12:0: Выбор тактового источника

 

Данный три бита позволяют выбрать тактовый источник для таймера-счетчика.

 

Таблица 11. Описание бит выбора тактового источника

CS12	CS11	CS10	Описание
0	0	0	Нет синхронизации. Таймер-счетчик остановлен.
0	0	1	clkI/O/1 (без предделения)
0	1	0	clkI/O /8 (с предделением)
0	1	1	clkI/O/64 (с предделением)
1	0	0	clkI/O/256 (с предделением)
1	0	1	clkI/O/1024 (с предделением)
1	1	0	Внешний тактовый источник с выв. T1. Синхронизация по падающему фронту.
1	1	1	Внешний тактовый источник с выв. T1. Синхронизация по нарастающему фронту.

Если для тактирования таймера выбран внешний вывод T1, то данная функция за ним сохраняется, даже при его настройке на вывод. Данная функция позволяет программно управлять счетом.

 

 

     Таймер-счетчик 1 – TCNT1H и TCNT1L

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	TCNT1[15:8]								TCNT1H
	TCNT1[7:0]								TCNT1L
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Две ячейки в области ввода-вывода (TCNT1H и TCNT1L, вместе TCNT1) дают полный доступ, как на чтение, так и на запись к 16-разрядному счетчику. В целях гарантирования одновременности чтения и записи старшего и младшего байтов этих регистров, доступ организован с использованием 8-разрядного временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера (см. также “Доступ к 16-разр. регистрам”).

Изменение содержимого счетчика TCNT1 во время его работы (счета) связано с риском возникновения совпадения между TCNT1 и одним из регистров OCR1x. Запись в регистр TCNT1 блокирует отработку совпадения, которое возникнет на следующем такте, для всех блоков сравнения.

Регистр сравнения 1 A – OCR1AH и OCR1AL

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCR1A [15:8]								OCR1AH
	OCR1A [7:0]								OCR1AL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Регистр сравнения 1 B – OCR1BH и OCR1BL

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCR1B [15:8]								OCR1BH
	OCR1B [7:0]								OCR1BL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

  В регистрах сравнения хранится 16-разр. значение, которое непрерывно сравнивается со значением счетчика (TCNTn). Возникающее совпадение может использоваться для генерации прерывания по результату сравнения и генерации прямоугольных импульсов на выводе OCnx.

  Регистры сравнения являются 16-разрядными, поэтому, одновременность записи младшего и старшего байтов достигнута за счет использования 8-разр. временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера.

 

Регистр захвата 1 – ICR1H и ICR1L

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	ICR1C [15:8]								ICR1CH
	ICR1C [7:0]								ICR1CL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Регистры захвата обновляются содержимым соответствующего счетчика (TCNTn) при каждом определении условия захвата на входе ICPn (или альтернативно на выходе аналогового компаратора для таймера-счетчика 1).

Регистры захвата альтернативно могут использоваться для задания верхнего предела счета.

Регистры захвата также являются 16-разрядными, поэтому, одновременность записи младшего и старшего байтов достигнута за счет использования 8-разр. временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера.

 

Регистр маски прерываний таймера-счетчика – TIMSK

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCIE2	TOIE2	TICIE1	OCIE1A	OCIE1B	TOIE1	OCIE0	TOIE0	TIMSK
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

 

Прим.: Данный регистр биты управления прерываниями для нескольких таймер-счетчиков, но в данном разделе детализированы только биты таймера 1. Описание остальных бит необходимо искать при описании соответствующих таймеров.

 

Разряд 5 – TICIE1: Разрешение прерывания по захвату состояния таймера-счетчика 1

 

Если в данный бит записана лог. 1, а также установлен флаг I в регистре статуса (активно общее разрешение прерываний), то разрешается прерывание по захвату состояния таймера-счетчика 1. Если устанавливается флаг в регистре TIFR, программа переходит на соответствующий вектор прерывания .

 

Разряд 4 – OCIE1A: Разрешение прерывания по результату сравнения канала А таймера-счетчика 1

 

Если в данный бит записана лог. 1 и установлен флаг I в регистре статуса, то разрешается работа прерывания по результату сравнения канала A. Если устанавливается флаг OCF1A в регистре TIFR, то программа переходит на соответствующий вектор прерываний.

 

Разряд 3 – OCIE1В: Разрешение прерывания по результату сравнения канала В таймера-счетчика 1

 

Действие аналогично предыдущему, но в отношении канала сравнения В.

Разряд 2 – TOIE1: Разрешение прерывания при переполнении таймера-счетчика 1

Если в данный бит записана лог. 1 и установлен флаг I в регистре статуса, то разрешается прерывание по переполнению таймера-счетчика 1. После этого, установка флага TOV1 в регистре TIFR приведет к переходу на соответствующий вектор прерывания.

 

Регистр флагов прерываний таймеров-счетчиков – TIFR

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCF2	TOV2	ICF1	OCF1A	OCF1B	TOV1	OCF0	TOF0	TIFR
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

  

Прим.: Биты данного регистра относятся к нескольким таймерам, но в данном параграфе рассматриваются биты только одного таймера. Описание остальных бит необходимо смотреть в соответствующих разделах.

 

Разряд 5 – ICF1: Флаг захвата состояния таймера-счетчика 1

 

Флаг устанавливается, если на входе ICP1 определяется условие захвата. Если регистр захвата ICR1 выбран с помощью бит WGMn3:0 в качестве источника верхнего предела счета, флаг ICF1 устанавливается по достижении верхнего предела счета.

ICF1 автоматически сбрасывается при переходе на вектор прерывания по захвату состояния таймера-счетчика. Альтернативно флаг ICF1 можно сбрасывать путем записи в него лог. 1.

 

Разряд 4 – OCF1A: Флаг результата сравнения канала А таймера-счетчика 1

 

Данный флаг устанавливается следующим тактом после совпадения значения TCNT1 с регистром А порога сравнения (OCR1A).

Обратите внимание, что строб принудительной установки результата сравнения (FOC1A) не устанавливает флаг OCF1A. Флаг OCF1A автоматически сбрасывается при переходе на соответствующий вектор прерывания.

Альтернативно, флаг OCF1A сбрасывается путем записи в него лог. 1.

 

 

Разряд 3 – OCF1B: Флаг результата сравнения канала B таймера-счетчика 1

 

Данный флаг действует аналогично предыдущему, но в отношении канала сравнения В.

 

Разряд 2 – TOV1: Флаг переполнения таймера-счетчика 1

 

Установка данного флага зависит от значений бит WGMn3:0. В нормальном режиме и режиме СТС флаг TOV1 устанавливается при переполнении таймера-счетчика. См. табл. 61 для изучения поведения флага TOV1 при задании других значений WGMn3:0. Флаг TOV1 автоматически сбрасывается при переходе на вектор прерывания по переполнению таймера-счетчика 1. Альтернативно флаг TOV1 сбрасывается путем записи в него лог. 1.