第四讲
第四讲第四讲 第四讲 定时器 定时器定时器 定时器A的使用
的使用的使用
的使用 MSP430F413芯片中含有TimerA3模块，如图1-2所示。其常用的外引线有三条：TACLK、 TA1和TA2。
TACLK：定时器_A输入时钟（48脚），与P1.6和ACLK输出共用同一引脚。
TA1：定时器_A的第一通道输入、输出引脚（51脚）。捕获方式：CCI1A输入；比较方式： OUT1输出。 TA2
：定时器_A的第二通道输入、输出引脚（45脚）。捕获方式：CCI2A输入；比较方式： OUT2输出。 1 ． ．．
．定时器
定时器定时器
定时器A功能及结构 功能及结构功能及结构
功能及结构
定时器A基本结构是一个十六位计数器，由时钟信号驱动工作，结构框图如图4-1所示。
图4-1 定时器A结构图
定时器A具有多种功能，其特性如下：
（1）输入时钟可以有三种选择，可以是慢时钟（ACLK）、快时钟（SMCLK与单片机主时 钟同频）和外部时钟。
（2）能产生的定时中断、定时脉冲和 PWM（脉宽调制）信号，没有软件带来的误差。 （3）不仅能捕获外部事件发生的时间，还可选择触发脉冲沿（由上升沿或下降沿触发）。 定时器A功能模块主要包括：
（1）计数器部分：输入的时钟源具有4种选择，所选定的时钟源又可以1、2、4或8分频 作为计数频率，Timer_A可以通过选择4种工作模式灵活的完成定时/计数功能。 （2）捕获/比较器：用于捕获事件发生的时间或产生时间间隔，捕获比较功能的引入主要是 为了提高I/O 端口处理事务的能力和速度。不同的MSP430单片机，Timer_A模块中所含有的捕
获/比较器的数量不一样，每个捕获/比较器的结构完全相同，输入和输出都取决于各自所带控制
寄存器的控制字，捕获/比较器相互之间完全独立工作。
（3）输出单元：具有可选的8种输出模式，用于产生用户需要的输出信号，支持PWM输 出。 2．
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．定时器工作模式
定时器工作模式定时器工作模式
定时器工作模式
（1）停止模式：停止模式用于定时器暂停，并不发生复位，所有寄存器现行的内容在停止 模式结束后都可用。当定时器暂停后重新计数时，计数器将从暂停时的值开始以暂停前的计数方
向计数。例如，停止模式前，Timer_A工作于增/减计数模式并且处于下降计数方向，停止模式
后，Timer_仍然工作于增/减计数模式，从暂停前的状态开始继续沿着下降方向开始计数。如果
不需这样，则可通过TACTL中的CLR控制位来清除定时器的方向记忆特性。
（2）增计数模式：捕获/比较寄存器CCR0用作Timer_A增计数模式的周期寄存器，因为 CCR0为16位寄存器，所以该模式适用于定时周期小于65536的连续计数情况。计数器TAR可
以增计数到CCR0的值，当计数值与CCR0的值相等(或定时器值大于CCR0的值)时，定时器复 位并从0开始重新计数。增计数模式的计数过程如图4-2所示。通过改变CCR0值，可重置计数
周期。
图4-2增计数模式示意图
（3）连续计数模式：在需要65536个时钟周期的定时应用场合常用连续计数模式。定时器 从当前值计数到单增到0FFFFH后，又从0开始重新计数如图4-3所示。
图4-3 连续计数模式
（4）增/减计数模式 需要对称波形的情况经常可以使用增/减计数模式，该模式下，定时器先增计数到CCR0的
值，然后反向减计数到0。计数周期仍由CCR0定义，它是CCR0计数器数值的2倍。计数器的
计数过程如图4-4所示。
图4-4增/减计数模式 3．
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．增计数模式应用举例
增计数模式应用举例增计数模式应用举例 增计数模式应用举例
增计数最大值存储器在CCR0，该值计算方法如下：选用辅助时钟时，ACLK频率f=32768Hz， 周期T=1/32768，若选用250ms中断，则CCR0值应为： 8192 3276825.0 25.0 =×== T N
转换成十六进制数后N=2000（H）
MSP430F413单片机定时器A构成的时钟小系统程序清单如下： /***************************************************
* 文件名称：MSP413C语言定时程序
* 文件说明：用MSP430F413定时器A作为定时中断源。 ***************************************************/ #include
/***************************************************** * 文件说明：LCD 模块
*****************************************************/ #define LCD_IN_USE 10
/****************************************************** * 数据定义七段译码表 *****************************************************/ const unsigned char NUM_LCD[17]={
0xd7, 0x06, 0xe3, 0xa7, 0x36, //'0'~ '4' 0xb5, 0xf5, 0x07, 0xf7, 0xb7, //'5' ~ '9' 0x77, 0xf4, 0xd1, 0xe6, 0xf1, // 'A'~ 'E' 0x71, 0x00}; // 'F','全熄'
unsigned char lcd_Buf[LCD_IN_USE]; // 自定义显示缓冲区，用于要显示的数据 unsigned int cont,y0,y1,y2; //秒、时、分存储变量
/******************************************************* * LCD模块初始化 *******************************************************/ void init_LCD(void)
{
char tmpv;
BTCTL = BT_fLCD_DIV32; // set LCD 时钟 P5SEL = 0xfc; // 置为外围模块 LCDCTL = LCDON+LCD4MUX+LCDP1; // 4Mux 模式 for (tmpv = 0;tmpv<10;tmpv++)
{
LCDMEM[tmpv] = 0x00; //clear LCD }
}
/******************************************************* * LCD清零模块
*******************************************************/ void cl_LCD(void) {
char tmpv;
for (tmpv = 0;tmpv<10;tmpv++) {
LCDMEM[tmpv] = 0x00; //clear LCD }
}
/**************************************************** * 更新LCD缓冲区的内容，把数据显示到LCD
****************************************************/ void lcd_Display(void) { char tmpv;
lcd_Buf[0]=y2/10; lcd_Buf[1]=y2; lcd_Buf[2]=16;
lcd_Buf[3]=y1/10; lcd_Buf[4]=y1;
lcd_Buf[5]=16; lcd_Buf[6]=y0/10; lcd_Buf[7]=y0; lcd_Buf[8]=16; lcd_Buf[9]=16; for(tmpv=0;tmpv LCDMEM[tmpv] = NUM_LCD[lcd_Buf[tmpv]]; //更新LCDMEM中的内容 } } /*********************************************************** *定时器A中断服务程序 ************************************************************/ #pragma vector=TIMERA0_VECTOR __interrupt void Timer_A(void) //interrupt[TIMERA0_VECTOR] void Timer_A (void) { cont=cont+1; if(cont==4) { cont=0; y0=y0+1; //秒加1 if(y0==60) { y0=0; y1=y1+1; //60秒为1分,分加1 if(y1==60) { y1=0; y2=y2+1; //60分为1小时,小时加1 if(y2==24) {y2=0 ; //24小时再清零 } } } cl_LCD(); lcd_Display(); _NOP(); } } void init_TA(void) //初始化定时器A { TACCR0 = 0x2000; TACTL = TASSEL0 + TACLR; // ACLK, 清零Tar TACCTL0 = CCIE; // 中断使能CCR0 TACTL |= MC0; // 设置增模式启动定时器A } /*********************************************************** *主程序 ************************************************************/ void main(void) { WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD; // 关WDT SCFQCTL |= SCFQ_4M; // 设定主时钟为4MHz init_LCD(); init_TA() ; _EINT(); // 使能中断 cont=0; y0=0; y1=0; y2=0; for (;;) { _BIS_SR(CPUOFF); //关CPU _NOP(); // 调试程序使用 } } 4． ．． ．输出单元 输出单元输出单元 输出单元 定时器A的输出单元输出模式有8种，增计数模式下输出模式如图4-5所示。 图4-5输出模式示意图 各模式说明如下： （1）输出模式0—输出模式：输出信号OUTx由每个捕获/比较模块的控制寄存器CCTLx 中的OUTx位定义，并在写入该寄存器后立即更新。最终位OUTx直通。 （2）输出模式1—置位模式：输出信号在TAR等于CCRx时置位，并保持置位到定时器复 位或选择另一种输出模式为止。 （3）输出模式2—PWM翻转/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR的 值等于CCR0时复位。 （4）输出模式3—PWM置位/复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时置位，当TAR的 值等于CCR0时复位。 （5）输出模式4—翻转模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，输出周期是定时器 周期的2倍。 （6）输出模式5—复位模式：输出在TAR的值等于CCRx时复位，并保持低电平直到选择 另一种输出模式。 （7）输出模式6—PWM翻转/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时翻转，当TAR 值等于CCR0时置位。 （8）输出模式7—PWM复位/置位模式：输出电平在TAR的值等于CCRx时复位，当TAR