Timer1 在 Arduino UNO (ATMEGA328) 上表现怪异答案

【问题标题】：Timer1 acting weird on Arduino UNO (ATMEGA328)Timer1 在 Arduino UNO (ATMEGA328) 上表现怪异
【发布时间】：2019-01-23 20:59:37
【问题描述】：

我正在尝试实现我在 YouTube 上看到的一个简单的 timer1 示例：http://youtu.be/Tj6xGtwOlB4?t=22m7s。这个例子是用 c++ 编写的，用于独立的 ATMEGA328 芯片，我正试图让它在 Arduino UNO 上工作。这是我的工作代码：

void setup() {
  //initialize port for LED
  DDRB =  0b11111111; //initialize port B as output (really only care about 5th bit)
  PORTB = 0b00000000; //set ouput values to zero
  TCCR1A = 0; //clear control register A (not sure that I need this)
  TCCR1B |= 1<<CS10; //no prescaler, turns on CS10 bit of TCCR1B
}

void loop() {
  if (TCNT1 >= 255){
    TCNT1 = 0; //resets timer to zero
    PORTB ^=1<<PINB5; //1<<PINB5 is same as 0b00100000, so this toggles bit five of port b which is pin 13 (red led) on Arduino
  } 
}

一切正常，但 TCNT1 最多只能计数 255。如果我将 if 语句中的值设置为更高的值，则 if 语句中的代码永远不会执行。 Timer1 应该是一个 16 位定时器，所以为什么计数停止在 255 是没有意义的。arduino 是在幕后做些什么来搞砸这个吗？在 youtube 上的示例中它似乎工作得很好（没有 arduino）。

【问题讨论】：

标签： c++ timer arduino atmega

【解决方案1】：

首先.... 为什么要设置寄存器？ Arduino唯一的好处就是封装了一些功能，为什么不用呢？而不是

DDRB =  0b11111111;
PORTB = 0b00000000;
...
PORTB ^=1<<PINB5;

简单地使用

int myoutpin = XXXX; // Put here the number of the ARDUINO pin you want to use as output
...
pinMode(myoutpin, OUTPUT);
...
digitalWrite(myoutpin, !digitalRead(myoutpin));

我认为计时器可能也有一些类似的功能..

至于你的问题，我试过这段代码：

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {
  TCCR1A = 0; //clear control register A (not sure that I need this)
  TCCR1B |= 1<<CS10; //no prescaler, turns on CS10 bit of TCCR1B
  Serial.begin(9600);
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
  if (TCNT1 >= 12000){
    TCNT1 = 0; //resets timer to zero
    Serial.println("Timer hit");
  } 
}

在模拟器中运行良好；我应该用一个真正的 Arduino 来试试，但我现在还没有……一旦我得到一个，我会尝试使用它

【讨论】：

我可以使用 pinMode() 函数来设置输出，但是使用 digitalWrite/digitalRead 比直接端口操作慢得多（在 UNO 上慢约 25 倍）。此外，我需要比使用 micros() 更高的时间分辨率。直接访问定时器应该提供大约 63 ns 的分辨率。或许我已经快要从arduino毕业了，但目前它仍然是一个方便的硬件和sdk平台。你知道你是否可以使用 UNO 和 arduino SDK 在真正的 C++ 中编程（即使用 main() 和 while(1) 而不是 setup() 或 loop()）？
顺便说一句，我在实际的 arduino Uno 上尝试了您的模拟代码，并且“计时器命中”从未出现。我将“无计时器”放在 if 语句之外并打印出来。有趣的是，如果我将 sei() 添加到 setup() 中，它确实有效。我认为 sei() 启用中断。不知道为什么这很重要。
我不知道为什么它的行为不同。您可以尝试使用 8 位寄存器（TCNT1H 和 TCNT1L）并在软件中连接它们。至于使用纯 C 可以，但不能在 Arduino IDE 中。您可以编写代码，然后调用 gcc 进行 avr 编译和 avrdude 进行编程（命令行工具，都包含在 arduino ide 包中）

【解决方案2】：

我也遇到过同样的问题，在 Atmel 文档中，我发现其他引脚会影响计数器模式。即管脚：WGM13,WGM12,WGM11,WGM10 分别为 0,1,0,0，计数器将处于 CTC 模式，即计数到 OCR1A 的值，而不是 (2^16-1 ) 这可能是您的代码中的情况。

WGM11,WGM10 是 TCCR1A 中的第 1,0 位，WGM13,WGM12 是 TCCR1B 中的第 4,3 位，因此将它们设置为零就可以了。

【讨论】：

【解决方案3】：

我的一个代码有类似的情况。我无法找到问题的确切原因。最后，我删除了 setup 和 loop 函数，并用 c 代码替换了它们。然后它工作正常。如果您需要这些功能，则通过清除 TCCR1A 和 TCCR1B 寄存器来启动代码。我希望这是由于 Arduino IDE 不确定而发生的。但它有效。

【讨论】：