MSP430F249的定时器计数器(2)

图5.3 定时器A的基本结构

1. 定时器A寄存器

表5-1 定时器A的相关寄存器 序号 地址 简写 1 160H TACTL 2 162H TACCTL0 3 164H TACCTL1 4 166H TACCTL2 5 170H TAR 6 172H TACCR0 7 174H TACCR1 8 176H TACCR2 9 12EH TAIV 定时器A控制寄存器TACTL 15~10 9 8 7 6

寄存器名称 定时器A控制寄存器 捕获/比较控制寄存器 0 捕获/比较控制寄存器 1 捕获/比较控制寄存器 2 定时器A计数器 捕获/比较寄存器 0 捕获/比较寄存器 1 捕获/比较寄存器 2 中断向量寄存器 5 4 3 2 1 0 6

未用 TASSELx IDx MCx 未用 TASSELx 定时器时钟源选择（x=0、1） TASSEL1 TASSEL0 0 0 0 1 1 0 1 1 IDx

ID1、ID0 TACLR TAIE TAIFG 宏定义 TASSEL_0 TASSEL_1 TASSEL_2 TASSEL_3 时钟源 TACLK ACLK SMCLK INCLK 分频系数 直通 2分频 4分频 8分频 说明 外部引脚输入时钟 辅助时钟 子系统时钟 TACLK的反相信号 宏定义 ID_0 ID_1 ID_2 ID_3 分频系数 （x=0、1） 0 0 0 1 1 0 1 1

MCx 定时器模式选择（x=0、1） MC1、MC0 模式选择 说明 0 0 0 1 1 0 1 1 停止 增计数模式 连续计数模式 增减计数模式 计数值上限为TACCR0 计数值上限为FFFFH 计数值上限为TACCR0 宏定义 MC_0 MC_1 MC_2 MC_3

TACLR 定时器A清除位，该位置位将计数器TAR清零、分频系数清零、计数模式置为增计数模式。TACLR 由硬件自动复位，其读出始终为 0。定时器在下一个有效输入沿开始工作。

TAIE 定时器A中断允许位，0中断禁止；1中断允许

TAIFG 定时器A中断标志位，0没有中断；1中断标志建立。增计数模

式: 当定时器由 CCR0 计数到到 0 时,TAIFG 置位。连续计数模式:当定时器由 0FFFFH计数到 0 时,TAIFG 置位。增/减计数模式:当定时器由 CCR0 减计数到 0 时,TAIFG 置位。

定时器A的16位计数器 TAR 15~0 TARx 这是计数器的主体，内部可读写。如果要写入TAR计数值或用 TACLK 控制寄存器中的控制位来改变定时器工作（特别是修改输入选择位、输入分频器和定时器清除位时），修改时应先停止定时器，否则输入时钟和软件所用的系统时钟异步可能引起时间竞争，使定时器响应出错。

定时器A有3个捕获/比较模块，每个模块都有自己的控制寄存器 TACCTL0~2 捕获/比较控制寄存器TACCTLx （x=0、1、2） 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 CMx CCISx SCS SCCI CAP OUTMODx CCIE CCI OUT COV CCIFG

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CMx

捕获模式（x=0、1） CM1、CM0 捕获模式 00 01 10 11 禁止捕获 上升沿捕获 下降沿捕获 上升沿与下降沿都捕获 宏定义 CM_0 CM_1 CM_2 CM_3

CCIS

捕获/比较输入信号选择 CCIS1、CCIS0 输入信号选择 00 01 10 11 CCIxA（x=0、1、2） CCIxB（x=0、1、2） GND VCC 宏定义 CCIS_0 CCIS_1 CCIS_2 CCIS_3 同步捕获源选择，0异步捕获；1同步捕获。异步捕获模式允许在请求时立即将 CCIFG 置位和捕获定时器值，适用于捕获信号的周期远大于定时器时钟周期的情况。但是，如果定时器时钟和捕获信号发生时间竞争，则捕获寄存器的值可能出错。在实际中经常使用同步捕获模式，捕获事件发生时，CCIFG 置位和捕获定时器值将与定时器时钟信号同步。

SCCI 同步捕获/比较输入位，仅用于比较模式。比较相等信号 EQUx

将选择中的捕获、比较输入信号CCIx(CCIxA,CCIxB,VCC 和 GND)进行锁存，这样当计数器的值继续变化时，锁存器中的值仍然保持不变，然后可以通过 SCCI位读出。

CAP 模式选择位，0 比较模式；1 捕获模式。 OUTMODx 输出模式（x=0、1、2） 表5-2 输出模式 OUTMOD2 OUTMOD1 OUTMOD0 SCS

模式 名称 输出 置位 翻转/复位 置位/复位 翻转 复位 翻转/说明 宏定义 000 001 010 输出信号由TACCTLx的OUT决定 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号为高电平并保持，直到定时器复位 OUTMOD_0 OUTMOD_1 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号OUTMOD_2 翻转；当计数值达到TACCR0寄存器中的值时，输出信号复位。 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号OUTMOD_3 置位；当计数值达到TACCR0寄存器中的值时，输出信号复位。 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号OUTMOD_4 翻转。 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号复位。 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号OUTMOD_5 OUTMOD_6 011 100 101 110 8

置位 111 复位/置位 翻转；当计数值达到TACCR0寄存器中的值时，输出信号置位。 当计数值达到TACCRx寄存器中的值时，输出信号OUTMOD_7 复位；当计数值达到TACCR0寄存器中的值时，输出信号置位。 CCIE CCI OUT

捕获/比较中断使能位，0中断禁止；1 中断允许 捕获/比较输入位，用来读取选择的输入信号。

输出位，如果OUTMODx设为000时，那么由该位决定输出到OUTx的信号。0 输出低电平；1输出高电平。

COV 捕获溢出标志。当 CAP=1 时，选择捕获模式，如果捕获寄存器

的值被读出前再次发生捕获事件，则COV置位。读捕获寄存器时不会使溢出标志复位，须用软件复位。

CCIFG 捕获/比较中断标志位。捕获模式：寄存器 CCR0 捕获了定时器

TAR 值时置位。比较模式：定时器 TAR 值等于寄存器 CCR0 值时置位。

定时器A中断矢量寄存器 TAIV 15~4 3~1 0 0 TAIVx 0 中断矢量值确定申请TAIV中断的中断源，具体含义见表5-5 TAIVx TAIV的值 中断源 中断标志 中断优先级 000 0 没有中断 高 001 2 捕获/比较器1 TACCR1_CCIFG 010 4 捕获/比较器2 TACCR2_CCIFG 011 6 保留 100 8 保留 低 101 10 定时器溢出 TAIFG 110 12 保留 111 14 保留 2. 定时器工作原理

定时器的4种工作模式：

（1）停止模式：定时器停止工作。

（2）增计数模式：如果定时器原来处于停止模式，设置增计数模式会同时启动计数器TAR开始计数。当计数值达到TACCR0寄存器的值时，中断标志TACCR0_CCIFG置位。当下一个计数时钟到来时，计数器TAR的值变为0，重新开始新一轮计数。因此定时器的计数周期由TACCR0的值决定。由于必须用TACCR0寄存器存放计数的最大值，所以增计数模式比连续模式多占用了TACCR0寄存器。在增计数期间还可以设置 CCR1~2 来产生中断标记，产生PWM等信号。

（3）连续计数模式：连续计数模式与增计数模式的区别是连续模式不占用

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TACCR0寄存器。当CCRx（x=0、1、2）寄存器的值与TAR的值相等时，若此时CCRx是处于中断允许的话，则产生相应的中断标志CCIFGx。而TAR的中断标志TAIFG位则在TAR计数值从FFFFH转为0时产生中断标志TAIFG。定时器A连续模式计数启动后，TAR的值开始从0--FFFFH--0--FFFFH...不断计重复计数，直至软件控制其停止计数为止。

（4）增减计数模式：增减计数模式也要用到TACCR0寄存器，定时器启动后，计数值先从0增加到TACCR0寄存器中的值，然后计数器又开始减少，减少到0后，计数器又递增，如此周而复始。在增减计数模式一个周期中，中断标志位TAIFG和TACCR0_CCIFG个置位一次。当计数值达到最大值TACCR0的值时，中断标志TACCR0_CCIFG置位；当计数值递减到0时，中断标志TAIFG置位。增减模式在定时器周期不是 0FFFFH 且需要产生对称的脉冲时使用。例如，两个输出驱动一个 H 桥时不能同时为高，增减模式支持在输出信号之间有死区时间的应用。

定时器工作原理说明：

（1）比较模式：这是定时器的默认模式。如果事先设置好定时器比较值TACCRx（x=0、1、2），并开启定时器中断，当TAR的值增到TACCRx的时候，中断标志位CCIFGx（x=0、1、2）置1，进入相应的中断服务程序。比较模式常用于产生PWM信号或设置给定时间间隔中断。

（2）捕获模式：当TACCTLx（x=0、1、2）控制寄存器中的CAP置位时，则相应的TACCRx处于捕获模式。捕获源可以由CCISx选择CCIxA,CCIxB,GND,VCC，可以利用外部信号的上升沿、下降沿或上升下降沿触发，完成捕获后相应的捕获标志位CCIFGx置1。当捕获事件发生时，硬件自动将计数器ＴＡＲ的值拷贝到TACCRx寄存器中，同时中断标志CCIFGx置位。捕获模式主要用于测量脉冲周期、频率、速度等。

（3）输出模式：输出模式由 OUTMODx 位来确定，如表 5-2所示。模式0用于电平输出，由OUT位来控制TAx（x=0、1、2）管脚的高低电平输出；模式1和模式5为单脉冲输出，可以用来代替单稳态电路产生单脉冲波形；模式3和模式7用来产生脉宽调制信号（PWM信号）；模式4为可变频率或移相输出；模式2和模式6为带死区的PWM模式，广泛用于逆变器、开关电源、变频调速和斩波器等高效率的功率变换应用场合。

图5.4 定时器A处于增计数模式

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