AVR有三個定時計數器，其中定時計數器0和定時計數器2是8位的，定時計數器1是16位。

在學習AVR定時計數器時，剛開始被一大堆的寄存器搞的有點暈了，后來認真的把Datasheet中的有關寄存器先看了一遍，再重新看定時計數器的內容才理清了。這里做個總結吧，加深自己的印象。

定時計數器0和定時計數器2基本上是相同的。以定時計數器0來總結它的幾種工作模式的不同。

普通模式：不做介紹，和51里面是一模一樣的。

CTC模式：當寄存器TCNT0與OCR0相等時（即匹配），OC0按照COM0［1：0］的值相應的改變（置位，清零或取反）。同時TCNT0清零，TCNT0從0x00重新開始計數，當計數結果和下一個OCR0寄存器中值相等時又發生匹配。發生匹配時，匹配比較標志OCF0置位，即OCF0=1，可申請匹配比較中斷。

快速PWM模式：當寄存器TCNT0與OCR0匹配相等時，OC0按照COM0［1：0］的值相應的置位或清零。與CTC模式不同的是TCNT0不會清零，而是繼續計數，直到計數為0XFF，此時OC0會發生清零或置位。同時TCNT0從0x00重新開始計數，當計數結果和下一個OCR0寄存器中值相等時又發生匹配。與CTC模式不同發生匹配時，OCF0不會置位。TCNT0計數到0XFF時，計數溢出標志TOV0置位，即TOV0=1，此時可申請溢出中斷。

相位可調PWM模式：此模式下，定時計數器是雙向計數器（可加可減），，從0x00一直加到0xff，在下一個計數脈沖到來時從0xff一直減到0x00。當COM0［1：0］=2時，在加的過程中，若發生匹配，清零OC0；在減的過程中，若發生匹配，置位OC0。（當COM0［1：0］=3時，和COM0［1：0］=2的情況相反）。與快速PWM模式不同的是，當TCNT0計數到0xff時不會影響到OC0的輸出，而是當從0xff減到0x00的過程中與下一個OCR0寄存器的值匹配時，OC0發生改變（加的過程是清零，那這時應該是置位）。當定時計數器計數到0x00時，計數溢出標志TOV0置位，即TOV0=1，此時可申請溢出中斷。

以上幾種工作模式同時適合定時計數器0，1，2。只是定時計數器1的功能有所增強。下面將會討論。

星期二我看一個程序時候，那個程序是工作在快速PWM模式，選擇計數溢出中斷。當時我還想為什么不選擇匹配中斷而要去等到計數溢出才中斷豈不是占用時間了，還去問老師了，現在看來是多么的愚蠢！快速PWM模式根本就沒有匹配中斷！

定時計數器0和2，在CTC模式下，頻率和相位可調。PWM模式下，頻率不可調。由頻率計數公司就可以看出。不論是CTC還是PWM都可以通過調節OCRn的值去調節占空比。（關于產生PWM波頻率的計算公式將會在后文給出的，關于定時計數器的各種寄存器可自己去查看Datasheet）

下面是定時計數器1比0和2的增強功能總結：

1）定時計數器1比0和2有許多增強功能。在PWM模式時，可產生頻率和相位都可調的PWM波，這時8位定時計時器0和2所做不到的，因為定時計數器1具備輸入捕獲功能，即具備輸入捕獲寄存器ICR1，在PWM模式下，ICR1中可存放一個top值，就是這個top值可以改變PWM波的頻率。這點可在頻率計算公司看出。

2）定時計數器1有兩個輸出比較單元和兩個輸出比較寄存器OCR1A和OCR1B，因此可同時產生2路頻率相同，占空比不同的PWM波形。占空比的調整當然由OCR1A和OCR1B來確定。波形在OC1A和OC1B引腳輸出。

3）定時計數器1具有輸入捕獲單元。可以精確的記錄外部事件發生的時間。捕獲外部事件的信號由引腳ICP1輸入。當輸入捕獲信號產生，TCNT1中的計數值將被寫入輸入捕獲寄存器ICR1（ICR1H，ICR1L）中去。輸入捕獲信號也可由模擬比較器的AC0單元的輸出信號來觸發。關于觸發的方式有兩種，當定時計數器1的控制寄存器B（即TCCR1B）中的第六位ICESE=0，下降沿觸發；ICESE=1，上升沿觸發。當滿足觸發條件時，輸入捕獲單元開始捕獲該事件的發生。利用該功能可以來對輸入波形頻率的測量。如果我沒有記錯的話在51里面定時計數器也有這個功能的，可以有GATE門控位的設置來達到這個目的。51里面，把GATE置位，那么此時定時計數器的啟動由INTX（X=0或1）引腳和TRX（X=0或1）來決定。可先把TRX置位，讓定時計數的啟動條件還欠缺INTX為高電平（即先讓INTX處于低電平），等待INTX變為高電平，那么此時定時計數器啟動了，等到INTX變為低電平時定時計數器又被關閉了，那么此時定時計數器計數值即為一個PWM脈寬了。

說到這里突然想到了在AVR里面，定時計數器都有自己的分頻器，這里也可以先設置定時計數器的啟動條件都滿足，但設置為無分頻，此時相當于人沒有了心臟，定時計數器此時是不工作的。可以在其他什么條件（如一個外部中斷里面）滿足時，給定時計數器分頻，此時定時計數器才工作！

剛才說到中斷，與51不同的是，AVR對中斷標志位清“0”的操作時向該位寫“1”。即AVR清除中斷標志位是軟件寫“1”。值得提醒的是在設置中斷寄存器的時候，最好先清除中斷標志位，然后馬上將相應的中斷允許控制位值“1”。

這里還需要說明的是上文提及到的定時計數器波形輸出引腳和輸入捕獲引腳，在使用之前，必須要先設置好它的方向寄存器是輸出還是輸入。如果是輸入的話還需要考慮是否需要上拉電阻。

說了這么多，差點忘記了個人覺得比較重要的一點。定時計數器1是16位的，它的每一個16位的寄存器分別配備了一個8位的TEMP寄存器，用來臨時性的保留寄存器的高8位數據。MCU從16位寄存器讀數據時時，低8位被送到MCU的同時，高8位被送到TEMP，當MCU讀高8位時取的是TEMP中的數據。從MCU寫數據16位數據寄存器時，高8位寫到TEMP，寫低8位的時候，低8位與TEMP中的高8位組成16位數據寫到16位寄存器中。即讀的時候是先讀低8位，再讀高8位；寫的時候是先寫高8位，再寫低8位。

最后給出定時計數器常用3種工作模式的設置方法（以定時計數器1為例）：

普通模式：

1，根據需要設置時鐘源，即設置控制寄存器TCCR1B。

2，根據定時時間和時鐘源確定定時器的初值寫入到數據寄存器TCNT1H和TCNT1B。

3，設置中斷時能位。

4，選擇中斷號，編寫中斷服務程序。注意需要在中斷服務程序中重載初值寫入到TCNT1H和TCNT1B（和51一樣的）！

CTC模式：

1，若輸出波形，設置端口OC1A或OC1B為輸出方式。

2，設置波形發生模式，選擇需要的時鐘源，即TCCR1B。

3，設置輸出模式，即TCCR1A。

4，根據需要設置上限值top（前面提到過的）寫入到輸出比較寄存器OCR1A。

5，根據公式計算頻率。

快速PWM模式：

1，若輸出波形，設置端口OC1A或OC1B為輸出方式。

2，設置PWM波形模式，選擇需要的時鐘源，即TCCR1A和TCCR1B。

3，設置波形的頻率，即OCR1A。

4，設置波形占空比，即OCCR1B。

6，根據頻率公式計算頻率。