main-timer0-ctc.c

/**
 * Пример для Arduino Nano.
 * 
 * 8-битный Таймер-счетчик с PWM (Timer/Counter0)
 * Используется для прямого или обратного счета времени.
 * Представляет собой ячейку памяти хранящую 256 значений (0 - 255).
 * Через определенный промежуток времени таймер увеличивает значение в ячейке памяти.
 * При переполнении таймер автоматически обнуляется.
 * Частота работы микроконтроллера f = 16 MHz = 16 000 000 Hz
 *
 * T = 1/f; (время работы таймера без делителя)
 * T = 1 / 16 000 000 = 0.0000000625 s = 0.0625 us
 * T(255) = 0.0625 us * 255 = 15.93 us (время работы таймера до переполнения)
 *
 * Период делителя = 1 / (Частота счетчика / Делитель)
 * T = 1 / (16 000 000 / 8) = 0.5 us; T(255) = 127,5 us;
 * T = 1 / (16 000 000 / 64) = 4 us; T(255) = 1 020 us = 1 ms;
 * T = 1 / (16 000 000 / 256) = 16 us; T(255) = 4 080 us = 4 ms;
 * T = 1 / (16 000 000 / 1024) = 64 us; T(255) = 16 320 us = 16 ms;
 * 
 * Мигаем светодиодом через каждую секунду. Используем таймер в CTC режиме.
 * Режим CTC ("Сброс при совпадении"). Для работы в режиме СТС используется специальный регистр - регистр совпадения. 
 * Когда количество импульсов совпадает с регистром совпадения генерируется прерывание.
 * 
 * В режиме CTC прерывание по переполнению будет работать только при значениях OCR0A = 0 или OCR0A = 255.
 */

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>

#define LED_PIN PB5 // PB5(D13)

volatile uint8_t counter = 0; // одно значение это 10 ms

ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
  counter++;
}

int main(void) {
  DDRB |= (1<<LED_PIN); // Настройка PB5 на выход

  // Настройка делителя (TCCR0B - Timer/Counter Control Register B)
  // Задаем делителя = 1024 (CS02=1, CS01=0, CS00=1)
  TCCR0B |= (1<<CS02) | (1<<CS00);

  TCCR0A |= (1<<WGM01); // Задаем режим CTC
  OCR0A = 157; // Задаем значение для регистра совпадения: T(157) = 64 us * 157 = 10 048 us = 10 ms

  TIMSK0 |= (1<<OCIE0A); // Включить прерывание при совпадении для таймера

  sei(); // Разрешить прерывания

  TCNT0 = 0; // Обнуляем значение таймера (0-255)

  while (1) {
    // Мигаем светодиодом каждую секунду
    if (counter >= 100) {
      counter = 0;
      PORTB ^= (1<<LED_PIN); // Инвертировать значение на пине
    }
  }
}