AVR CTC 计时器频率明显不准确

Question

我是 AVR 设备编程的初学者，试图摆脱低效的 _ms_delay() 和 _us_delay() 阻塞函数我一直在尝试使用内置的程序在定时器中使用 16 位定时器上的 CTC 定时器模式来控制基本 LED 闪烁程序的定时。我的目标是让 LED 以 2 Hz 的频率闪烁，亮 0.5 秒，灭 0.5 秒。

根据ATMega328P datasheet，CTC输出的频率应该是f_CTC = f_Clock/(2N(OCR1A+1)，因为我的芯片是328P Xplained mini ，它的默认 CPU 速度是 16 MHz，使用上面的公式，N=64，达到我想要的频率所需的 OCR1A 值应该是 62499。考虑到所有这些，我写了以下代码：

#include <avr/io.h>

int main(void)
{
    // Setup for timer TC1 (16-bit) in CTC mode to run at 2 Hz
    TCCR1A = 0x00;
    OCR1A = 62499; // Sets time resolution to 0.5 s
    TCCR1B = 0x0b;
    TCCR1C = 0x00;

    // Set pin directions
    PORTD &= ~(1<<PORTD6);
    DDRD |= (1<<DDD6);

    while (1) 
    {
        if(TIFR1 & (1<<OCF1A))
        {
             PORTD ^= (1<<PORTD6);
        }
        TIFR1 |= (1<<OCF1A);
    }
}

然而，当我运行代码时，LED 以 1 Hz 的频率闪烁，我可以用我的 phone 计时。此外，当我将 OCR1A 更改为 31249 时，这应该将频率增加到 4 Hz，它似乎以 8 Hz 的频率闪烁，或者每秒闪烁 4 次。我觉得我对 CTC 模式的工作原理有一些误解，如果有人能简单地向我解释一下，或者我的代码有任何其他问题，我将不胜感激。

Answer 1

我注意到一件事可能会导致您遇到的问题。

您正在使用行 TIFR1 |= (1<<OCF1A); 清除 OCF1A 位。您经常运行该行，因此很有可能在设置 OCF1A 时，您的代码只是在 if 语句可以看到它已设置之前立即清除它。您无法控制该位何时设置；它可能发生在循环中的任何时候。

只有在确认OCF1A为1后才能清零，如下所示：

if (TIFR1 & (1 << OCF1A))
{
    PORTD ^= (1 << PORTD6);
    TIFR1 |= (1 << OCF1A);
}

AVR CTC 计时器频率明显不准确

AVR CTC Timer Frequency Apparent Inaccuracy

avr

atmega

timer

frequency

timing