AVR定时器中断初值计算与精确延时方法

"该文档详细阐述了如何计算AVR微控制器中的定时器中断初值，以实现精确的定时任务。以ATMega16芯片为例，重点讲解了16位定时器1在4.00MHz外部晶振下的设置和计算方法。" 在AVR微控制器中，定时器中断初值的计算对于实现定时任务至关重要。以标题提到的ATMega16芯片为例，它使用了一个4.00MHz的外部晶振。我们首先需要了解定时器的工作原理和配置。定时器1是一个16位定时器，通过设置TCCR1B寄存器的预分频器为0x04，即选择256分频。 当我们要利用定时器1定时1秒时，计算过程如下： 1. 计算每秒中断次数：晶振频率除以预分频值，即4,000,000 / 256 = 15,625。这意味着定时器每1/15,625秒（约64us）会产生一次中断。 2. 确定溢出值：65,535（定时器1的最大计数值）减去每秒中断次数，即65,535 - 15,625 = 49,910。这是在1秒内定时器需要达到的计数值，以触发溢出中断。 3. 将十进制的溢出值转换为十六进制：49,910 对应于16进制的C2F6。 4. 将计算得到的十六进制值分别赋给高位和低位寄存器：TCNT1H = 0xC2 和 TCNT1L = 0xF6。 同样的计算方法可以应用于其他定时器和不同的定时需求。例如，如果要使用定时器1在4MHz晶振和256分频下实现100ms的定时，计算过程如下： 65,536 - (4,000,000 / 256) * 0.1 = 63,973.5 对于8位定时器，计算初值的公式简化为： T = (2^8 - 计数初值) * 晶振周期 * 分频数 计数初值 = 2^8 - T / 晶振周期 / 分频数 对于AVR的延时编程，IAR For AVR编译器提供了一个内置函数__delay_cycles()，可以在头文件intrinsics.h中找到。该函数能够实现指定数量的指令周期延时，但在实际应用中可能无法做到100%精确。为了创建精确的延时函数，可以通过自定义延迟头文件（如delay.h）来实现，其中包含了对不同时间单位（微秒、毫秒、秒）的延时宏定义。 需要注意的是，__delay_cycles()函数的参数必须是常量或常量表达式，否则编译器会报错。在编写依赖精确延时的代码时，这是一项重要的考虑因素。 至于溢出中断，无论是8位还是16位定时器，一旦计数值达到最大值并产生溢出，都会触发中断。在AVR中，我们需要在中断服务程序中处理这些溢出事件，以确保定时任务的准确执行。通常，这涉及到设置中断使能位，并在中断服务程序中更新计数值或执行相应的处理逻辑。