单片机技术与应用电子教案 1.定时器 计数器基础知识VIP

课时教案课程：单片机技术与应用-基于CC2530的ZigBee技术开发与应用课题定时/计数器基础知识课时2教学目标知识：1.掌握定时/计数器的概念及功能2.理解定时/计数器的工作原理3.掌握CC2530定时/计数器各定时器的主要功能技能：1.会分析定时/计数器的工作原理2.能够分析总结定时/计数器的功能3.能够分析总结各定时器的主要功能素质：1.具备严谨的学风，形成扎实、优化的知识结构和技能结构2.具备自主学习能力及团队协作意识重点定时/计数器的功能难点CC2530单片机定时/计数器中各定时器的功能教法小组合作问题探究学法自主探究教具试验多媒体、PPT课件教学过程问题设计及知识点师生互动设计（问题与任务）定时/计数器基础知识一、单片机的定时/计数器1.定时/计数器的概念定时/计数器是一种能够对时钟信号或外部输入信号进行计数，当计数值达到设定要求时便向CPU提出处理请求，从而实现定时或计数功能的外设。在单片机中，一般使用Timer表示定时/计数器。2.定时/计数器的作用定时/计数器的基本功能是实现定时和计数，且在整个工作过程中不需要CPU进行过多参与，它的出现将CPU从相关任务中解放出来，提高了CPU的使用效率。例如，实现LED灯闪烁时采用的软件延时方法，在延时过程中CPU通过执行循环指令来消耗时间，在整个延时过程中会一直占用CPU，降低了CPU的工作效率。若使用定时/计数器来实现延时，则在延时过程中CPU可以去执行其他工作任务。（1）CPU与定时/计数器之间的交互关系：（2）定时/计数器的功能定时器功能计数器功能捕获功能比较功能PWM输出功能4.定时/计数器的基本工作原理定时/计数器的基本工作原理是进行计数。定时/计数器的核心是一个计数器，可以进行加1（或减1）计数，每出现一个计数信号，计数器就自动加1（或减1），当计数值从最大值变成0（或从0变成最大值）溢出时，定时/计数器便向CPU提出中断请求。计数信号的来源可选择周期性的内部时钟信号（如定时功能）或非周期性的外界输入信号（如计数功能）。二、CC2530单片机的定时/计数器CC2530单片机中包含了5个定时/计数器，分别是定时器1、定时器2、定时器3、定时器4和睡眠定时器。1.定时器1定时器1是一个16位定时器，主要具有以下功能：支持输入捕获功能，可选择上升沿、下降沿或任何边沿进行输入捕获；支持输出比较功能，输出可选择设置、清除或切换；支持PWM功能；具有5个独立的捕获/比较通道，每个通道使用一个I/O引脚；具有自由运行、模和正计数/倒计数三种不同工作模式；具有可被1、8、32或128整除的时钟分频器，为计数器提供计数信号；能在每个捕获/比较和最终计数上产生中断请求；能触发DMA功能。定时器1是CC2530中功能最全的一个定时/计数器，是在应用中被优先选用的对象。2.定时器2定时器2主要用于为802.13.4CSMA-CA算法提供定时，以及为802.15.4MAC层提供一般的计时功能，也叫做MAC定时器，用户一般情况下不使用该定时器，在此不再对其进行详细介绍。3.定时器3定时器3和定时器4都是8位的定时器，主要功能如下：支持输入捕获功能，可选择上升沿、下降沿或任何边沿进行输入捕获；支持输出比较功能，输出可选择设置、清除或切换；具有2个独立的捕获/比较通道，每个通道使用一个I/O引脚；具有自由运行、倒计数、模和正计数/四种不同工作模式；具有可被1、2、4、8、16、32、64或128整除的时钟分频器，为计数器提供计数信号；能在每个捕获/比较和最终计数上产生中断请求；能触发DMA功能。定时器3和定时器4通过输出比较功能也可以实现简单的PWM控制。4.睡眠定时器睡眠定时器是一个24位正计数定时器，运行在32KHz的时钟频率下，支持捕获/比较功能，能产生中断请求和DMA触发。睡眠定时器主要用于设置系统进入和退出低功耗睡眠模式之间的周期，还用于低功耗睡眠模式时维持定时器2的定时。学生看书回答定时/计数器的概念及作用教师引导学生理解定时/计数器的功能。教师引导学生了解定时/计数器的基本工作原理学生看书回答各定时器的功能教师总结补充新知应用1.分析定时/计数器的功能。2.总结CC2530单片机的定时/计数器了解学生对新知识的掌握程度课堂小结1.定时/计数器的概念及作用2.定时/计数