通用定时器的计数操作优化技巧

每个通用定时器有4种工作模式：

●停止/保持模式（Sto p/Hold mode）。

●连续增计数模式（Continuous up c ount mode）。

●定向增/减计数模式（Directional up/d own count mode）。

●连续增/减计数模式（Continuous up/down c ount mode）。

定时器对应的控制寄存器TxCON中的TMODE1和TMODE0位确定通用定时器使用的计数模式。定时器使能位TENABLE（TxCON.6）可以使能或禁止定时器的计数操作。当定时器禁止时，定时器的计数器操作禁止，并且定时器的预定标器被复位为x/1。当使能定时器时，定时器按照寄存器TxCON中的TMODE1和TMODE0位确定的工作模式工作，并开始计数。

（1）停止/保持模式

在这种模式下，通用定时器停止并保持在当前的状态，定时器的计数器、比较输出和预定标计数器都保持不变。

（2）连续增计数模式

在连续增计数模式下，定时器将按照预定标的输入时钟计数，在计数器值和周期寄存器值匹配后的下一个输入时钟的上升沿，计数值复位为0，并开始下一个计数周期。

定时器计数器与周期寄存器匹配一个时钟周期后，周期中断标志位置位。如果外设中断未被屏蔽，将产生一个外设中断请求。如果该周期中断已由GPTCONA/B寄存器中的相应位选定用来启动ADC，则中断标志位置位的同时会将A-D转换启动信号送到A-D转换模块中。

在通用定时器的值变为0的一个时钟周期后，定时器的下溢中断标志位置位。如果该位未被屏蔽，则产生一个外设中断请求。如果该周期中断已由GPTCONA/B寄存器中的相应位选定用来启动ADC，则中断标志位置位的同时会将A-D转换启动信号送到A-D转换模块中。

在TxCNT的值与FFFFH匹配的一个时钟周期后，上溢中断标志位置位。如果该位未屏蔽，则会产生一个外设中断请求。

除第一个计数周期外，定时器周期的时间为TxPR+1个定标的时钟输入周期。如果定时器的计数器开始计数时为0，则第一个周期也和以后的周期相同。

通用定时器的计数初始值可以是0～FFFFH中的任意值。如果计数器的初始值大于周期寄存器的值，则定时器计数器将计数到FFFFH，计数器清零后继续计数操作，与初始值为0一样。当计数器的初始值等于周期寄存器的值时，定时器产生周期中断标志，并复位到0，置位下溢中断标志位，然后继续增计数，就好像初始值是0一样。如果定时器的初始值在0和周期寄存器的值之间，定时器就计数到周期寄存器，完成该计数周期。

在连续增计数模式下，GPTCONA/B寄存器中的计数方向标志位为1，内部CPU时钟和外部时钟均可作为定时器的输入时钟。在连续增计数模式下，TDIRA/B引脚输入的时钟不起作用。

通用定时器的连续增计数模式特别适用于边沿触发或异步PWM波形产生等应用，也适用于许多电动机和运动控制系统采样周期的产生。图6-3给出了通用定时器连续增计数模式的计数工作方式。

图6-3 通用定时器连续增计数模式(www.xing528.com)

（3）定向增/减计数模式

通用定时器在定向增/减计数模式中，根据定标后的时钟和计数方向（TDIRA/B）引脚来进行递增或递减计数。当TDIRA/B保持为高电平时，通用定时器增计数，直到其等于周期寄存器的值（如果初始值大于周期寄存器的值，就计数到FFFFH）。当通用定时器的值等于周期寄存器的值（或等于FFFFH）时，定时器的计数器清零，继续重新增计数到周期寄存器的值。当TDIRA/B引脚保持为低电平时，通用定时器计数器则递减计数，直到等于0。当定时器的值减计数到0时，定时器重新装载周期寄存器中的值，并继续计数。

通用定时器的初始值可以是0～FFFFH的任意值。如果计数器的初始值大于周期寄存器的值，则定时器计数器将在计数到FFFFH后自动清零，然后继续计数直到等于周期寄存器的值。如果TDIRA/B引脚为低电平且定时器的初始值大于周期寄存器的值，定时器将递减计数到周期寄存器的值后再继续递减计数到0，在计数器的值计数到0后，定时器重新装载周期寄存器的值再正常递减计数。

周期、下溢、上溢的中断标志位、中断请求以及相关的操作都由各自事件产生，其产生与连续增计数模式相同。引脚（TDIRA/B）的电平变化后，定时器的计数方向相应改变，延时时间为当前计数周期完成后一个时钟。

定时器在这种工作模式下，计数方向由GPTCONA/B寄存器中的方向标志位确定：1代表递增计数，0代表递减计数。TCLKINA/B引脚的外部时钟和内部CPU时钟均可作为定时器的输入时钟。通用定时器定向增/减计数模式工作方式如图6-4所示。

图6-4 通用定时器定向增/减计数模式

在事件管理器模块中，通用定时器2/4的定向增/减计数模式可以用于QEP电路。这时QEP电路为通用定时器2/4提供计数时钟和计数方向。这种模式可以在运动控制、电动机控制和电力电子应用领域用来确定外部事件发生的时间。

（4）连续增/减计数模式

这种计数模式与定向增/减计数模式基本相同，只是在连续增/减计数模式下，引脚TDIRA/B不再影响计数方向。当计数器的值达到周期寄存器的值（或FFFFH，定时器的初始值大于周期寄存器的值）时，定时器的计数方向才从递增计数变为递减计数。当计数器到0时，计数器的方向从递减计数变为递增计数。

在这种模式下，除了第一个计数周期外，定时器的计数周期都是2×TxPR个输入时钟定标后的周期。如果定时器计数的初始值是0，则第一个计数周期的时间与其他的周期相同。

通用定时器的初始值可以是0～FFFFH中的任意值。如果初始值大于周期寄存器的值，则定时器计数器将计数到FFFFH后清零，然后继续计数如同初始值为0一样。当初始值和周期寄存器的值相同时，计数器就减计数至0，再继续增计数如同初始值为0一样。当计数器的初始值在0与周期寄存器的值之间时，定时器就增计数至周期寄存器的值，并完成该周期，就像初始值与周期寄存器相同的情况。

周期、下溢、上溢匹配中断标志位、中断请求以及相关的操作都由各自的事件产生，与连续增计数模式相同。

通用定时器连续增/减计数模式的计数方式如图6-5所示。

图6-5 通用定时器连续增/减计数模式

定时器中GPTCONA/B的计数方向指示位在定时器增计数时为1，减计数时为0。TCLKINA/B引脚提供的外部时钟和内部CPU时钟均可作为该模式下的定时器输入时钟，只是在该模式中方向控制引脚TDIRA/B不起作用。

通用定时器连续增/减计数模式特别适用于产生运动控制、电动机控制和电力电子应用领域中常用的中心对称的PWM波形。