定时器模块介绍.doc

1、简述
    MC9S12XS128定时器模块与MC9S12DG128 ECT部分功能完全类似，以下均以ECT模块介绍xs128定时器模块。
        HC12 增强型捕捉计时器模块在HCS12标准定时器的基础上增加了一些特点，用以扩展它的应用范围，特别是在汽车 ABS 方面。
    基准计时器的核心仍然是一个 16 位的可编程计数器，其时钟源来自一个预分频器。该计时器可以被应用于多个方面，包括在对输入波形进行测量的同时产生一个输出波形。波形的脉宽可以在几微秒到数秒的范围内变化。
    增强型定时器模块（ECT）的结构框图如下，ECT功能相当于高速的I/O口，由一个4位预分频器、一个16位自由运行计数器，8个16位IC/OC通道，2个16位脉冲累加器以及一个16位模数递减计数器组成。

        ECT实际上是一个16位的可编程计数器，它的基本时钟频率可以通过预分频器设置，用于产生波形输出，测量输入波形，统计脉冲个数，可以作为定时中断功能和独立时钟基准。
2、运行模式
停止：由于时钟停止，计时器和计数器均关闭。
冻结：计时器和计数器均保持运行，直到 TSCR($06)的 TSFRZ 位被置 1。
等待：计数器保持运行，直到 TSCR($06)的 TSWAI 位被置 1。
正常：计时器和计数器均保持运行，直到 TSCR($06)的 TEN 位和 MCCTL($26)的 MCEN 位被分别清 0。
IC 通道组
       IC 通道组由四个标准的缓冲通道 IC0-IC3 和四个非缓冲通道 IC4-IC7 组成， 两部分的基本功能都是捕捉外部事件发生的时刻，但是缓冲通道除了 IC／OC 寄存器 TCn 外，还设有保持寄存器 TCnH，此外还在入口设置了延迟计数器，用来提高抗干扰能力。非缓冲通道没有保持寄存器，入口也没有延迟计数器，但每个通道入口设置了一个 2 输入端的多路器，事件触发信号可以是来自本通道的输入引脚 PORTn，也可以是来自其关联通道 PORT(n-4)的延迟计数器输出，使用更 加灵活。当延迟功能有效时输入引脚检测到一个有效的边沿后，延迟计数器开 始对 P 时钟(模块时钟)进行计数，当到达设定的计数值后，延迟计数器在其输出 端有条件地产生一个脉冲，这个条件就是延迟前后的引脚电平相反。这样可以避免对窄输入脉冲做出反应。延迟计数结束后，计数器自动清除。输入信号两个有 效边沿之间的持续时间必须大于设定的延迟时间。

    在 ECT 中，所有 IC 通道均设置了覆盖保护功能，可以通过寄存器 ICOVW设置是否允许某个通道用新的捕捉结果覆盖上一个结果。
    对于缓冲的 IC 通道 PT0-PT3，还具有锁存与队列两种工作方式。在锁存方 式下，每个有效的引脚事件只将自由定时器的值放入捕捉寄存器 TCn，而 TCn 到保持寄存器 TCnH 的传送必须依赖递减模数计数器回 0 或者其他强制锁存命令 才能实现，这时 IC 的工作情形与第 6 章的 TIM 模块相似。在队列方式下(图 7-2)， TCn 与 TCnH 形成了一个类似先进先出的队列，每个捕捉结果从 TCn 进入，然 后随着下一个捕捉结果的到来移入 TCnH，程序可以从 TCnH 取得结果，然而这 个队列是开放的，即程序也可以直接从 TCn 取得捕捉结果。队列方式为 CPU 提 供了充分的响应时间。
    由于 PAC0-3 与 IC0-3 共享相同的引脚，而且共享入口的逻辑，因此在两种 方式下，PAI 与 IC 都可以同时工作，对同一引脚进行记录，前者记录脉冲或者 边沿的数量，后者记录具体的时刻。

模数递减计数器
       16 位递减模数计数器(MDC)可以用作时钟基准，产生周期性的中断请求， 也可用于将 IC 寄存器和脉冲累加器的值锁存到各自的保持寄存器中。锁存动作 可以通过程序设定为周期性的或一次性的。MDC 的时钟频率可通过独立的定标 器设定，内部设有定时常数寄存器，可以实现自动重装载，但 MDC 的常数寄存 器与 MDC 计数器使用相同的地址，加载时通过特殊的时序实现。
    每当 MDC 回 0 时，将在给定的时间段内控制贮和 PAI 寄存器的内容向各自 的缓冲寄存器传输。反映了 MDC 在 IC、PAI 系统中的作用。

脉冲累加器
    脉冲累加器由 4 个 8 位的通道 PAC0-PAC3 组成，可以通过级联形成两个 16 位通道 PACA、PACB，它可以统计输入引脚上出现的有效边沿的数量，也可以统计有效电平出现的累计时间。各个通道的 8 位保持寄存器是与 4 个缓冲 IC 通 道相关联的，它们共享边沿检测与延迟电路。当 IC 工作在两种不同的队列方式 时， PAC 保持寄存器也处于不同的工作状态，在锁存方式下，PCnH 的加载依 靠 MDC 计数器或者强制命令实现，而在队列方式下，则依靠 IC 通道的 TCnH 读命令。可见在 ECT 模块下， IC 与 PAI 的工作联系更加紧密。

    此外，脉冲累加器还有饱和记忆功能，当 8 位的脉冲累加器计数超过$FF 后 记忆保持，而不回滚到 0，这时，计数值$FF 意味着计数已经达到或超过 255， 如不需要，该功能可以关闭。这可以用来监视某个通道的计数值是否已经达到预 定的目标值。

    值得注意的是，PACl、PAC0 级联后，输入引脚为 PT0，而 PAC3、PAC2 级 联后，输入引脚并不是 PT2，而是 PT7，这样可以与那些无 ECT 的 MCU 保持一 致性。