12. 定时器Timer

12.1 Timer 0/1

Timer0/1是2个16位定时/计数器，通过TCON和TMOD来配置Timer0和Timer1，TCON用于定时/计数器T0和T1的启动控制与溢出中断以及外部中断控制。每个定时器都是由2个8位寄存器组成的16位定时单元。定时器0的高字节计数器是TH0，低字节是TL0；定时器1的高字节计数器是TH1，低字节是TL1。定时器1还可以作为UART0的波特率发生器。

定时/计数器0/1控制寄存器(TCON):

定时/计数器0/1方式寄存器(TMOD):

Timern计数低字节(TLn) (n = 0, 1):

Timern计数高字节(THn) (n = 0, 1):

12.2 Timer2

Timer2是16位自动重载定时/计数器，通过T2CON和T2MOD寄存器进行配置，定时器2的高字节计数器是TH2，低字节是TL2。Timer2可以作为UART0的波特率发生器，还具有2路信号电平捕捉功能，捕捉计数存储于RCAP2和T2CAP1寄存器中。

定时/计数器2控制寄存器(T2CON):

定时/计数器2方式寄存器(T2MOD):

计数重载/捕捉2数据寄存器(RCAP2):

Timer2计数器(T2COUNT)，仅当bT2_CAP1_EN=0时有效:

Timer2捕捉1数据(T2CAP1)，仅当bT2_CAP1_EN=1时有效:

12.3 Timer3

Timer3设置寄存器(T3_SETUP):

Timer3当前计数(T3_COUNT)，仅当bT3_EN_CK_SE=0时有效:

Timer3时钟分频设置寄存器(T3_CK_SE)，仅当bT3_EN_CK_SE=1时有效:

Timer3计数终值寄存器(T3_END):

Timer3状态寄存器(T3_STAT):

Timer3控制寄存器(T3_CTRL):

捕捉模式下bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0选择捕捉边沿：当bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0为00时，则关闭或暂停捕捉模式；为01时，由任意边沿即电平变化激活，捕捉从任意边沿到任意边沿；为10时，由下降沿激活，捕捉从下降沿到下降沿；为11时，由上升沿激活，捕捉从上升沿到上升沿。

PWM模式下bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0选择数据重复次数：当bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0为00时，数据不重复使用，即每个PWM周期使用一个新数据；为01时，数据重复使用4次，即同一数据用于连续4个PWM周期；为10时，数据重复使用8次；为11时，数据重复使用16次。

DMA剩余计数寄存器(T3_DMA_CN):

DMA当前缓冲区地址(T3_DMA):

FIFO端口(T3_FIFO):

12.4 PWM功能

CH559的Timer3具有16位PWM功能，除此之外还有另外2路8位PWM，PWM可以选择默认的输出极性为低电平或者高电平，可以动态修改PWM的输出占空比，通过简单RC电阻电容进行积分低通滤波后，即可获得各种输出电压，相当于低速数模转换器DAC。

PWM3输出占空比=T3_FIFO/T3_END，支持范围0％到100％，如果T3_FIFO数值大于T3_END则按100％处理。

PWM1输出占空比=PWM_DATA/PWM_CYCLE，支持范围0％到100％，如果PWM_DATA数值大于PWM_CYCLE则按100％处理。

PWM2输出占空比=PWM_DATA2/PWM_CYCLE，支持范围0％到100％，如果PWM_DATA2数值大于PWM_CYCLE则按100％处理。

实际应用中，建议允许PWM引脚输出并且设置PWM输出引脚为推挽输出模式。

12.4.1 PWM1和PWM2

PWM2数据寄存器(PWM_DATA2):

PWM1数据寄存器(PWM_DATA):

PPWM控制寄存器(PWM_CTRL):

PWM时钟分频设置寄存器(PWM_CK_SE):

PWM循环周期寄存器(PWM_CYCLE):

12.5 Timer功能

12.5.1 Timer0/1

1. 设置T2MOD选择Timer内部时钟频率，如果bTn_CLK(n=0/1)为0，那么Timer0/1对应的时钟为Fsys/12；如果bTn_CLK为1，那么由bTMR_CLK=0或1选择Fsys/4或者Fsys作为时钟。
2. 设置TMOD配置Timer的工作模式。

模式0：13位定时/计数器

模式1：16位定时/计数器

模式2：自动重载8位定时/计数器

模式3：Timer0分解为两个独立的8位定时/计数器，并借用Timer1的TR1控制位；Timer1通过是否启动模式3代替被借用的TR1控制位，Timer1进入模式3则Timer1停止运行。

3. 设置定时/计数器初值TLn和THn(n=0/1)。
4. 设置TCON中的位TRn(n=0/1)开启或者停止定时/计数器，可以通过位TFn(n=0/1)查询或者通过中断方式进行检测。

12.5.2 Timer2

Timer216位重载定时/计数器模式:

1. 设置T2CON中的位RCLK和TCLK都为0，选择非串口波特率发生器模式。
2. 设置T2CON中的位C_T2为0选择使用内部时钟，转步骤(3)；也可置1选择T2引脚的下降沿作为计数时钟，跳过步骤(3)。
3. 设置T2MOD选择Timer内部时钟频率，如果bT2_CLK为0，那么Timer2的时钟为Fsys/12；如果bT2_CLK为1，那么由bTMR_CLK=0或1选择Fsys/4或者Fsys作为时钟。
4. 设置T2CON的位CP_RL2为0，选择Timer2的16位重载定时/计数器功能。
5. 设定RCAP2L和RCAP2H为定时器溢出后的重载值，设定TL2和TH2为定时器的初值(一般与RCAP2L和RCAP2H相同)，设置TR2为1，开启Timer2。
6. 通过查询TF2或者定时器2中断可以获取当前定时/计数器状态。

Timer2时钟输出模式:

参考16位重载定时/计数器模式，并且再设置T2MOD中的位T2OE为1，则使能从T2引脚输出TF2频率的二分频时钟。

Timer2串口0波特率发生器模式:

1. 设置T2CON中的位C_T2为0选择使用内部时钟，也可置1选择T2引脚的下降沿作为时钟，根据需要设置T2CON中的位RCLK和TCLK为1或其中之一为1，选择串口波特率发生器模式。
2. 设置T2MOD选择Timer内部时钟频率，如果bT2_CLK为0，那么Timer2的时钟为Fsys/4；如果bT2_CLK为1，那么由bTMR_CLK=0或1选择Fsys/2或者Fsys作为时钟。
3. 设定RCAP2L和RCAP2H为定时器溢出后的重载值，设置TR2为1，开启Timer2。

Timer2双通道捕捉模式:

1. 设置T2CON中的位RCLK和TCLK都为0，选择非串口波特率发生器模式。
2. 设置T2CON中的位C_T2为0选择使用内部时钟，转步骤(3)；也可置1则选择T2引脚的下降沿作为计数时钟，跳过步骤(3)。
3. 设置T2MOD选择Timer内部时钟频率，如果bT2_CLK为0，那么Timer2的时钟为Fsys/12；如果bT2_CLK为1，那么由bTMR_CLK=0或1选择Fsys/4或者Fsys作为时钟。
4. 设置T2MOD的位bT2_CAP_M1和bT2_CAP_M0选择相应的边沿捕捉模式。
5. 设置T2CON的位CP_RL2为1，选择Timer2对T2EX引脚的捕捉功能。
6. 设定TL2和TH2为定时器的初值，设置TR2为1，开启Timer2。
7. 当CAP2捕捉完成，RCAP2L和RCAP2H会保存当时TL2和TH2的计数值，并使EXF2置位，产生中断，下一次捕捉到的RCAP2L和RCAP2H与上一次捕捉到的RCAP2L和RCAP2H之间的差值，就是两次有效边沿之间的信号宽度。
8. 如果T2CON中的位C_T2为0，并且T2MOD中的位bT2_CAP1_EN为1，那么将同时使能Timer2对T2引脚的捕捉功能，当CAP1捕捉完成，T2CAP1L和T2CAP1H会保存当时TL2和TH2的计数值，并使CAP1F置位，产生中断。

12.5.3 Timer3

1. 设置T3_SETUP中的位bT3_EN_CK_SE为1，使能Timer3时钟分频设置寄存器T3_CK_SE，设置分频系数，计数时钟为Fsys/T3_CK_SE，设置完成后清零bT3_EN_CK_SE。
2. 设置T3_END计数终值或PWM总周期数。
3. 根据需要在T3_SETUP中开启中断使能。
4. 设置T3_CTRL中的各个控制位，选择模式，并清bT3_CLR_ALL，置bT3_CNT_EN开启Timer3。
5. 根据需要设置T3_DMA_AL和T3_DMA_AH以及T3_DMA_CN，设置bT3_DMA_EN，启用DMA功能。

Timer3捕捉的数据格式:

Timer3可以用于捕捉信号的两个有效边沿之间的宽度，该宽度以分频后的时钟计数表示，捕捉过程中或者完成后，可以通过DMA或者直接读FIFO得到该宽度数据，数据为16位，最高位是标识位，低15位是宽度计数。启用信号捕捉后，每检测到一次有效边沿或者每次定时器溢出，都将产生一次数据，由于第一次有效边沿时产生的数据是从启用信号捕捉时起算的宽度，而不是两个有效边沿之间的宽度，所以捕捉得到的第一个数据通常会被舍弃。

1. bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0=11
   上升沿有效，捕捉从上升沿到上升沿的信号宽度，即上升沿激活。如果数据最高位为1，那么说明该信号宽度已经溢出计数终值，即计时超过T3_END仍未发现下一个上升沿，该宽度值必须累加到下一个数据最高位为0的宽度值上；如果数据最高位为0，那么说明该宽度是截止到某个上升沿之间的宽度，根据之前若干数据的最高位是否为1决定是否向前累加其低15位。该模式下，建议设置T3_END以检测特殊用途的超宽信号或者结束信号，而正常信号不应产生溢出。
   　例如，T3_END设置为4000h，采集到的原始数据序列如下:
   　　1234h, 2345h, 0456h, C000h, C000h, 1035h, 3579h, C000h, 2468h, 0987h
   　合并后得到各上升沿之间的间隔:
   　　1234h, 2345h, 0456h, 9035h, 3579h, 6468h, 0987h

2. bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0=10
   同上，但是下降沿有效，捕捉从下升沿到下升沿的信号宽度，即下降沿激活。

3. bT3_CAP_M1和bT3_CAP_M0=01
   任意边沿有效，捕捉从任意边沿到任意边沿的信号宽度，即电平变化激活。如果数据最高位为1，那么说明该宽度是高电平宽度，即从上升沿到下降沿；如果数据最高位为0，那么说明该宽度是低电平宽度，即从下降沿到上升沿。屏蔽掉最高位后的低15位是以分频时钟计数的宽度值。该模式下，建议将T3_END设置为较大的值，避免计时溢出，但不得超过15位有效数据。