單片機定時器中斷時間誤差的解決方案

3 誤差補償方法

由于定時器產(chǎn)生溢出中斷與CPU響應(yīng)中斷請求的時間誤差具有非固定性，因此，這種誤差很難用常規(guī)方法補償。為此，本文介紹一種新方法。現(xiàn)介紹該方法的基本思路、定時器新初值及應(yīng)用情況。

3.1 基本思路

為使定時器溢出中斷與CPU響應(yīng)中斷實現(xiàn)同步，該方法針對中斷響應(yīng)與中斷請求的時間誤差，對定時器原有的計數(shù)初值進(jìn)行修改，以延長定時器計數(shù)時間，從而補償誤差。在該方法中，當(dāng)定時器溢出中斷得到響應(yīng)后，即停止定時器的計數(shù)，并讀出計數(shù)值。該計數(shù)值是定時器溢出后，重新從OOH開始每個機器周期繼續(xù)加1所計的值。然后，將這個值與定時器的停止計數(shù)時間求和。若在定時器原計數(shù)初值中減去這個和形成新計數(shù)初值，則定時器能在新計數(shù)初值下使溢出中斷與CPU響應(yīng)中斷實現(xiàn)同步，從而達(dá)到誤差的補償要求。

3.2 定時器新計數(shù)初值

若定時器為計數(shù)方式，操作方式為1，則計數(shù)器初值X0=216-t0×fosc/12。式中fosc為振蕩器的振蕩頻率。t0為需要定時的時間，也為中斷的間隔時間。X0為定時器原計數(shù)初值。在對定時器溢出中斷與CPU響應(yīng)中斷時間誤差進(jìn)行補償時，定時器的新計數(shù)初值X1為：

X1=216-t3× fosc/12

t3=t0+t1+t2

式中t0為中斷間隔時間。t1為定時器停止計數(shù)時間，該時間為定時器停止計數(shù)到重新啟動計數(shù)之間所有程序指令周期數(shù)的總和。t2為定時器溢出中斷后，重新從OOH開始直至計數(shù)器停止時計的值。在誤差補償中，若將定時器計數(shù)初值X1取代X0，則可使定時器下次的溢出中斷與CPU響應(yīng)中斷實現(xiàn)同步。

3.3 實例

要求補償定時器每1ms產(chǎn)生一次溢出中斷時的中斷響應(yīng)延遲的誤差。若振蕩器振蕩頻率fosc=12MHZ，定時器工作在計數(shù)方式，工作模式為1，則補償中斷響應(yīng)時間誤差時的定時器新初值X1為：

X1=216-t3× fosc/12=216-(t0+ t1)- t2=216-(1000+ 13)- t2

誤差補償程序為：

……

0 CLR EA ;關(guān)CPU中斷

1 CLR TRi ;停止定時器計數(shù)

2 MOV R0， #OOH ;R0清零

3 MOV R0， #LOW(216) ;定時器最大計數(shù)值的低8位送R0

4 MOV A， R0