Таймер-счётчик 1 (16 бит) ATmega32U4: регистры и биты

16-битный таймер-счётчик 1: считает такты через предделитель или импульсы на входе T1; каналы сравнения OCR1A, OCR1B и OCR1C управляют выводами OC1A, OC1B и OC1C (ШИМ, генерация частоты); момент события на входе ICP1 запоминается в ICR1. Режим задают биты WGM13:0 в TCCR1A и TCCR1B, тактирование — CS12:0.

Данные: описание ATmega32U4 из пакета Microchip ATmega_DFP 3.6.299 (Apache-2.0), сверено со сводкой регистров даташита 7766J.

Содержание

Регистры блока
Конструктор
TIFR1
TIMSK1
TCCR1A
TCCR1B
TCCR1C
TCNT1
ICR1
OCR1A
OCR1B
OCR1C

Регистры блока

Регистр	Адрес	Назначение	После сброса
TIFR1	0x36 (I/O 0x16)	Флаги прерываний таймера 1	0x00
TIMSK1	0x6F	Маска прерываний таймера 1	0x00
TCCR1A	0x80	Управление таймером 1, регистр A	—
TCCR1B	0x81	Управление таймером 1, регистр B	0x00
TCCR1C	0x82	Управление таймером 1, регистр C	0x00
TCNT1	0x84	Счётный регистр таймера 1	0x0000
ICR1	0x86	Регистр захвата таймера 1	0x0000
OCR1A	0x88	Регистр сравнения A таймера 1	0x0000
OCR1B	0x8A	Регистр сравнения B таймера 1	0x0000
OCR1C	0x8C	Регистр сравнения C таймера 1	0x0000

Конструктор значения

Выберите регистр и включите нужные биты — конструктор покажет значение и строку кода на C и ассемблере. Начальное значение — после сброса.

Исходные данные

Регистр

COM1A1:0 — Режим вывода OC1A

COM1B1:0 — Режим вывода OC1B

COM1C1:0 — Режим вывода OC1C

WGM11:0 — Режим работы таймера 1 (WGM)

Результат

Значение: 0x00
Двоичное, биты 7…0: 0000 0000

C (avr-gcc, avr/io.h)

TCCR1A = 0;

Ассемблер Microchip (m32u4def.inc)

ldi r16, 0x00
sts TCCR1A, r16

TIFR1 — флаги прерываний таймера 1

Адрес 0x36 (I/O 0x16), 8 бит, после сброса 0x00.

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
Имя	—	—	ICF1	—	OCF1C	OCF1B	OCF1A	TOV1
Доступ	R	R	R/W	R	R/W	R/W	R/W	R/W
После сброса	0	0	0	0	0	0	0	0

ICF1 (бит 5) — Флаг захвата таймера 1. Ставится аппаратно, сбрасывается при входе в обработчик прерывания или записью единицы в этот бит.
OCF1C (бит 3) — Флаг совпадения с OCR1C. Ставится аппаратно, сбрасывается при входе в обработчик прерывания или записью единицы в этот бит.
OCF1B (бит 2) — Флаг совпадения с OCR1B. Ставится аппаратно, сбрасывается при входе в обработчик прерывания или записью единицы в этот бит.
OCF1A (бит 1) — Флаг совпадения с OCR1A. Ставится аппаратно, сбрасывается при входе в обработчик прерывания или записью единицы в этот бит.
TOV1 (бит 0) — Флаг переполнения таймера 1. Ставится аппаратно, сбрасывается при входе в обработчик прерывания или записью единицы в этот бит.

TIMSK1 — маска прерываний таймера 1

Адрес 0x6F, 8 бит, после сброса 0x00.

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
Имя	—	—	ICIE1	—	OCIE1C	OCIE1B	OCIE1A	TOIE1
Доступ	R	R	R/W	R	R/W	R/W	R/W	R/W
После сброса	0	0	0	0	0	0	0	0

ICIE1 (бит 5) — Прерывание по захвату таймера 1.
OCIE1C (бит 3) — Прерывание по совпадению с OCR1C.
OCIE1B (бит 2) — Прерывание по совпадению с OCR1B.
OCIE1A (бит 1) — Прерывание по совпадению с OCR1A.
TOIE1 (бит 0) — Прерывание по переполнению таймера 1.

TCCR1A — управление таймером 1, регистр A

Адрес 0x80, 8 бит.

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
Имя	COM1A1	COM1A0	COM1B1	COM1B0	COM1C1	COM1C0	WGM11	WGM10

COM1A1:0 (биты 7:6) — Режим вывода OC1A. Что делается с выводом при совпадении, зависит от режима таймера: в режимах ШИМ те же значения битов означают другое, у каждого режима в даташите своя таблица.
COM1B1:0 (биты 5:4) — Режим вывода OC1B. Что делается с выводом при совпадении, зависит от режима таймера: в режимах ШИМ те же значения битов означают другое, у каждого режима в даташите своя таблица.
COM1C1:0 (биты 3:2) — Режим вывода OC1C. Что делается с выводом при совпадении, зависит от режима таймера: в режимах ШИМ те же значения битов означают другое, у каждого режима в даташите своя таблица.
WGM11:0 (биты 1:0) — Режим работы таймера 1 (WGM).

TCCR1B — управление таймером 1, регистр B

Адрес 0x81, 8 бит, после сброса 0x00.

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
Имя	ICNC1	ICES1	—	WGM13	WGM12	CS12	CS11	CS10
Доступ	R/W	R/W	R	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
После сброса	0	0	0	0	0	0	0	0

ICNC1 (бит 7) — Подавление помех на входе захвата ICP1.
ICES1 (бит 6) — Фронт захвата на входе ICP1.
WGM13:2 (биты 4:3) — Режим работы таймера 1 (WGM).

CS12:0 (биты 2:0) — Тактирование таймера 1: источник и предделитель.

CS12:0	Значение
000	Таймер остановлен
001	clk без деления
010	clk/8
011	clk/64
100	clk/256
101	clk/1024
110	Внешний сигнал на входе T1, спад
111	Внешний сигнал на входе T1, фронт

TCCR1C — управление таймером 1, регистр C

Адрес 0x82, 8 бит, после сброса 0x00.

Бит	7	6	5	4	3	2	1	0
Имя	FOC1A	FOC1B	FOC1C	—	—	—	—	—
Доступ	W	W	W	R	R	R	R	R
После сброса	0	0	0	0	0	0	0	0

FOC1A (бит 7) — Принудительное совпадение для OC1A.
FOC1B (бит 6) — Принудительное совпадение для OC1B.
FOC1C (бит 5) — Принудительное совпадение для OC1C.

TCNT1 — счётный регистр таймера 1

Адрес 0x84, 16 бит: старший байт TCNT1H по адресу 0x85, младший TCNT1L по 0x84, после сброса 0x0000. В C регистр читается и пишется целиком. На ассемблере старший байт пишут первым, а читают первым младший: 16-битный обмен идёт через общий временный регистр таймера.

ICR1 — регистр захвата таймера 1

Адрес 0x86, 16 бит: старший байт ICR1H по адресу 0x87, младший ICR1L по 0x86, после сброса 0x0000. В C регистр читается и пишется целиком. На ассемблере старший байт пишут первым, а читают первым младший: 16-битный обмен идёт через общий временный регистр таймера.

OCR1A — регистр сравнения A таймера 1

Адрес 0x88, 16 бит: старший байт OCR1AH по адресу 0x89, младший OCR1AL по 0x88, после сброса 0x0000. В C регистр читается и пишется целиком. На ассемблере старший байт пишут первым, а читают первым младший: 16-битный обмен идёт через общий временный регистр таймера.

OCR1B — регистр сравнения B таймера 1

Адрес 0x8A, 16 бит: старший байт OCR1BH по адресу 0x8B, младший OCR1BL по 0x8A, после сброса 0x0000. В C регистр читается и пишется целиком. На ассемблере старший байт пишут первым, а читают первым младший: 16-битный обмен идёт через общий временный регистр таймера.

OCR1C — регистр сравнения C таймера 1

Адрес 0x8C, 16 бит: старший байт OCR1CH по адресу 0x8D, младший OCR1CL по 0x8C, после сброса 0x0000. В C регистр читается и пишется целиком. На ассемблере старший байт пишут первым, а читают первым младший: 16-битный обмен идёт через общий временный регистр таймера.

Частые вопросы

Какими командами ассемблера обращаться к регистрам TC1 ATmega32U4?

Командами IN и OUT доступны TIFR1 (0x16); из них TIFR1 — ещё и командами SBI, CBI, SBIS и SBIC для отдельных битов. TIMSK1, TCCR1A, TCCR1B, TCCR1C, TCNT1, ICR1, OCR1A, OCR1B и OCR1C лежат за пределами области ввода-вывода, их читают и пишут командами LDS и STS (или LD и ST) по адресу в пространстве данных. В программе на C разницы нет: компилятор сам выбирает команду по адресу из avr/io.h.

Какие значения у регистров TC1 после сброса?

Все регистры блока, для которых даташит 7766J приводит значение после сброса (TIFR1, TIMSK1, TCCR1B, TCCR1C, TCNT1, ICR1, OCR1A, OCR1B и OCR1C), после сброса равны нулю.

Как установить биты TCCR1A на C?

Имена регистров и битов определены в avr/io.h, бит задаётся сдвигом единицы на его номер: TCCR1A = (1 << COM1A1) | (1 << COM1B1); записывает новое значение целиком, а TCCR1A |= (1 << COM1A1); меняет только этот бит. Готовую строку для любого набора битов даёт конструктор на этой странице.

Источники

Microchip. Atmel. ATmega16U4/32U4 datasheet (7766J) — сводка регистров, диаграммы битов и значения после сброса
Microchip ATmega_DFP 3.6.299, описание ATmega32U4 (ATDF) — регистры, битовые поля и их значения, лицензия Apache-2.0

Нашли ошибку в регистрах?