定时器/计数器的定时实验

定时器/计数器是嵌入式系统中常用的模块，可以用来实现计时、延时、PWM输出等功能。下面介绍一些常见的定时器/计数器的定时实验。

1. 延时实验

使用定时器/计数器实现延时功能，一般是通过设置定时器/计数器的初值和计数模式来实现的。以 8051 单片机的定时器为例，可以使用以下代码实现延时 1 秒：

#include <reg51.h>

void delay()
{
    TMOD = 0x01;  // 设置定时器0为模式1，使用定时器模式
    TH0 = 0x3C;   // 设置定时器初值，定时1s
    TL0 = 0xAF;
    TR0 = 1;      // 启动定时器
    while(TF0 == 0); // 等待定时器溢出
    TR0 = 0;      // 停止定时器
    TF0 = 0;      // 清除溢出标志
}

void main()
{
    while(1)
    {
        P1 = 0x55;  // P1口输出0x55
        delay();    // 延时1s
        P1 = 0xAA;  // P1口输出0xAA
        delay();    // 延时1s
    }
}

2. 计时实验

使用定时器/计数器实现计时功能，一般是通过设置定时器/计数器的时钟源和计数模式来实现的。以 AVR 单片机的定时器为例，可以使用以下代码实现计时 1 秒：

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

volatile uint32_t timer_count = 0; // 计时器计数值

ISR(TIMER1_COMPA_vect)  // 定时器1比较匹配中断服务程序
{
    timer_count++;     // 计数器加1
}

int main()
{
    DDRB = 0xFF;         // PB口设置为输出
    TCCR1A = 0x00;       // 定时器1模式设置为普通计数模式
    TCCR1B = 0x0D;       // 定时器1时钟源设置为外部时钟，分频系数为1024
    OCR1A = 15624;       // 定时器1比较值，计数1s
    TIMSK1 = (1 << OCIE1A);  // 允许定时器1比较匹配中断
    sei();               // 开启全局中断
    while(1)
    {
        if(timer_count >= 1000)  // 如果计时器计数值达到1s
        {
            PORTB = ~PORTB;      // PB口翻转
            timer_count = 0;     // 计数器清零
        }
    }
    return 0;
}

3. PWM输出实验

使用定时器/计数器实现 PWM 输出功能，可以通过设置定时器/计数器的时钟源、计数模式和比较匹配值来实现。以 STM32 单片机的定时器为例，可以使用以下代码实现 PWM 输出：

#include "stm32f10x.h"

int main()
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 定时器分频系数为72
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1;  // 定时器计数值为1000
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500 - 1;   // 比较匹配值为500
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

    while(1);

    return 0;
}

以上是一些常见的定时器/计数器的定时实验，可以根据自己的需要进行修改和扩展。