“Arduino定时器中断”的版本间的差异

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Arduino UNO有三个timer
 
Arduino UNO有三个timer
  
timer0 - 一个被Arduino的 delay() ,millis() 和 micros()使用的8位定时器 
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* timer0 - 一个被Arduino的 delay() ,millis() 和 micros()使用的8位定时器 
timer1 - 一个被Arduino的 Servo()库使用的16位定时器
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* timer1 - 一个被Arduino的 Servo()库使用的16位定时器 (Servo 库在Arduino Mega上使用timer5)
timer2 - 一个被Arduino的 Tone()库使用的8位定时器 
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* timer2 - 一个被Arduino的 Tone()库使用的8位定时器 
  
"Arduino Mega"板有另外三个可使用的timer3,4,5, 而不 只有timer0,1,2
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"Arduino Mega"板有另外三个可使用的timer3/4/5, 这些定时器都是16位定时器。
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PWM和定时器
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定时器和PWM输出之间存在固定的关系。
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当您查看数据手册或处理器的引脚分配时,这些具有PWM功能的引脚具有OCRxA,OCRxB或OCRxC等名称(其中x表示定时器编号0..5)。PWM功能通常与其他引脚功能共享。
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Arduino有3个定时器和6个PWM输出引脚。定时器和PWM输出之间的关系
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* 引脚5和6:由timer0控制
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在Arduino Mega上我们有6个定时器和15个PWM输出:
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* 引脚9和10:由timer2控制
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* 引脚6,7和8:由定时器4控制
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 在以下的例子中,我们将在我们的中断使用timer1。显然,如果你用了Servo()库就会有冲突,所以你应该选择其他timer。
 
 在以下的例子中,我们将在我们的中断使用timer1。显然,如果你用了Servo()库就会有冲突,所以你应该选择其他timer。
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在编写Arduino并使用使用定时器的函数或库时,您可能会遇到一些陷阱。
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* 伺服库使用Timer1。
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** 在Arduino上使用伺服库时,不能在引脚9,10上使用PWM。
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** 对于Arduino Mega来说,它有点困难。所需的计时器取决于伺服器的数量。每个计时器可以处理12个伺服系统。对于前12个伺服系统,将使用定时器5(在引脚44,45,46上松开PWM)。对于24伺服定时器,将使用定时器5和1(在引脚11,12,44,45,46上松开PWM)。对于36个伺服定时器5,将使用1和3(在引脚2,3,5上丢失PWM, 11,12,44,45,46)..对于48个伺服系统,将使用所有16​​位定时器5,1,3和4(丢失所有PWM引脚)。
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* 引脚11具有共用功能PWM和MOSI。 SPI接口需要MOSI,Arduino上不能同时使用引脚11上的PWM和SPI接口。在Arduino Mega上,SPI引脚位于不同的引脚上。
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* tone()函数至少使用timer2。当您在Arduino Mega上使用Arduino和Pin 9,10的tone()函数时,不能在引脚3,11上使用PWM。
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===参考资料===
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* [https://www.pipipi.net/diy/1030.html Arduino定时器和中断的使用]
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2019年7月18日 (四) 18:10的最后版本

当你想让代码在一个固定的时间间隔后执行时,你可以很容易的用delay()函数来实现。但是,这只是让程序暂停一个特定的时间段。特别是如果你需要同时让处理器做其他处理时,这么做同时也是一种浪费

这时候就是定时器(Timer)和中断(Interrupt)的用武之地了。

Arduino UNO有三个timer

  • timer0 - 一个被Arduino的 delay() ,millis() 和 micros()使用的8位定时器 
  • timer1 - 一个被Arduino的 Servo()库使用的16位定时器(Servo 库在Arduino Mega上使用timer5)
  • timer2 - 一个被Arduino的 Tone()库使用的8位定时器 

"Arduino Mega"板有另外三个可使用的timer3/4/5,这些定时器都是16位定时器。



PWM和定时器 定时器和PWM输出之间存在固定的关系。 当您查看数据手册或处理器的引脚分配时,这些具有PWM功能的引脚具有OCRxA,OCRxB或OCRxC等名称(其中x表示定时器编号0..5)。PWM功能通常与其他引脚功能共享。 Arduino有3个定时器和6个PWM输出引脚。定时器和PWM输出之间的关系是:

  • 引脚5和6:由timer0控制
  • 引脚9和10:由timer1控制
  • 引脚11和3:由timer2控制

在Arduino Mega上我们有6个定时器和15个PWM输出:

  • 引脚4和13:由timer0控制
  • 引脚11和12:由timer1控制
  • 引脚9和10:由timer2控制
  • 引脚2,3和5:由定时器3控制
  • 引脚6,7和8:由定时器4控制
  • 引脚46,45和44 ::由定时器5控制

在以下的例子中,我们将在我们的中断使用timer1。显然,如果你用了Servo()库就会有冲突,所以你应该选择其他timer。

下面是一个基本的中断驱动程序。这是基本的LED闪光灯程序。但是现在我们用中断而不是delay()来每半秒开启和关闭LED灯一次,从而实现让LED每秒闪一次的效果。

/*
  timer1 中断实例
  LED闪光灯每秒闪亮一下
*/

#define ledPin 13     //设置输出口为13口
int timer1_counter;

void setup() {

  pinMode(ledPin, OUTPUT);

  //初始化定时器1
  noInterrupts(); //禁止所有中断
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;

  //为我们的中断设置timer1_counter为正确的时间间隔
  // timer1_counter = 64911;    //预加载timer1为65536-16MHz/256/100Hz
  // timer1_counter = 64286;    //预加载timer1为65536-16MHz/256/50HZ
  timer1_counter = 34286;     //预加载timer1为65536-16MHz/256/2Hz
  TCNT1 = timer1_counter;     //预加载timer
  TCCR1B |= (1 << CS12);      //256 分频器(256 prescaler?)
  TIMSK1 |= (1 << TOIE1);     //启用定时器溢出中断
  interrupts();               //允许所有中断
}

ISR(TIMER1_OVF_vect) {        //常规中断服务
  TCNT1 = timer1_counter;     //预加载timer digitalWrite(ledPin, digitalRead(ledPin) ^ 1);
}

void loop() {
  //你自己的程序
}


陷阱

在编写Arduino并使用使用定时器的函数或库时,您可能会遇到一些陷阱。

  • 伺服库使用Timer1。
    • 在Arduino上使用伺服库时,不能在引脚9,10上使用PWM。
    • 对于Arduino Mega来说,它有点困难。所需的计时器取决于伺服器的数量。每个计时器可以处理12个伺服系统。对于前12个伺服系统,将使用定时器5(在引脚44,45,46上松开PWM)。对于24伺服定时器,将使用定时器5和1(在引脚11,12,44,45,46上松开PWM)。对于36个伺服定时器5,将使用1和3(在引脚2,3,5上丢失PWM, 11,12,44,45,46)..对于48个伺服系统,将使用所有16​​位定时器5,1,3和4(丢失所有PWM引脚)。
  • 引脚11具有共用功能PWM和MOSI。 SPI接口需要MOSI,Arduino上不能同时使用引脚11上的PWM和SPI接口。在Arduino Mega上,SPI引脚位于不同的引脚上。
  • tone()函数至少使用timer2。当您在Arduino Mega上使用Arduino和Pin 9,10的tone()函数时,不能在引脚3,11上使用PWM。



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