角度定時(shí)器(Angular Timer)簡介

角度定時(shí)器(Angular Timer)是個(gè)可將周期信號(hào)轉(zhuǎn)換為較小的間隔，并進(jìn)行時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為角度/相位信號(hào)的定時(shí)器。軟件設(shè)計(jì)人員可以利用它將重復(fù)的信號(hào)解譯成為角度測量而不是僅可以時(shí)間測量。重復(fù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換為360度角表示，所有測量都以這種方式表示。
例如，正在旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)可以在一個(gè)特定位置安置傳感器以指示零點(diǎn)位置。該傳感器將產(chǎn)生重復(fù)的脈沖。在這種情況下，我們可很容易將360度角度應(yīng)用到該信號(hào)，因?yàn)橹貜?fù)信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間可以很容易地分為360份，每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度與一個(gè)時(shí)間元素相匹配。如果在零點(diǎn)的傳感器所產(chǎn)生的連續(xù)兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間因電機(jī)速度變化而有所變動(dòng)，角度定時(shí)器會(huì)自動(dòng)處理計(jì)算及自動(dòng)調(diào)整。
由使用硬件劃分將基于時(shí)間的信號(hào)轉(zhuǎn)換為基于角度的信號(hào)，這樣可以節(jié)省時(shí)間，并允許用戶根據(jù)角度或相位觸發(fā)事件。當(dāng)周期性信號(hào)中需要某個(gè)角度/相位進(jìn)行測量，只要使中斷事件發(fā)生即可完成，這正非常適合角度定時(shí)器的應(yīng)用。

 

角度定時(shí)器的基本操作來自兩個(gè)輸入信號(hào) ，由角度定時(shí)器信號(hào)寄存器（ATxSIG）所指定的輸入信號(hào)來源，以及角度定時(shí)器時(shí)鐘寄存器（ATxCLK）所選擇的輸入時(shí)鐘。根據(jù)這些信號(hào)，創(chuàng)建三個(gè)輸出：
? 相位頻率輸出：在輸入脈沖之間以設(shè)定的相位角輸出的任何脈沖
? 周期頻率輸出：輸入脈沖的周期頻率輸出
? 漏失脈沖檢測器：在檢測到漏失脈沖時(shí)創(chuàng)建一個(gè)脈沖

角度定時(shí)器的兩種基本運(yùn)行模式運(yùn)行

角度定時(shí)器以單脈沖及多脈沖兩種基本模式運(yùn)行。兩種模式的工作原理相同：將周期性的輸入信號(hào)劃分成多個(gè)間隔，并允許事件在這些較小的間隔觸發(fā)。多脈沖輸入本質(zhì)上可視為一系列單脈沖輸入。

兩種模式的主要區(qū)別
兩種模式的主要區(qū)別在于如何訂周期。單脈沖模式將周期確定為輸入脈沖流中每個(gè)脈沖之間的時(shí)間，多脈沖模式將周期確定為輸入脈沖流中漏失脈沖之間的時(shí)間。

角度定時(shí)器還具有捕獲和比較功能

捕獲功能可以被軟件利用來檢索相位計(jì)數(shù)器 (ATxPHS) 的狀態(tài)， 這可以用來確定輸入信號(hào)的角度，以便在軟件算法中進(jìn)一步計(jì)算并加以運(yùn)用。而角度定時(shí)器的比較功能則可以觸發(fā)輸出信號(hào)，如果啟用，則在相位計(jì)數(shù)器 (ATxPHS) 與默認(rèn)值匹配時(shí)產(chǎn)生中斷。當(dāng)事件需要以特定的相位角發(fā)生時(shí)，這個(gè)功能特別有用。

總結(jié)，角度計(jì)時(shí)器具有以下特性：

? 它是專業(yè)的旋轉(zhuǎn)定時(shí)器

? 獨(dú)立于MCU核心之外運(yùn)行

? 根據(jù)使用者定義的角度間隔自動(dòng)生成輸出事件

? 中斷是基于角度設(shè)定產(chǎn)生的

? 可簡化程序開發(fā)

? 自動(dòng)調(diào)整速度變化

? 軟件程序針對(duì)角度做設(shè)計(jì)

? 簡化所需的數(shù)學(xué)運(yùn)算

綜合上述，讀者可善用角度定時(shí)器的特性應(yīng)用于許多電機(jī)控制程序如電容放電點(diǎn)火控制 (Capacitor Discharge Ignition, CDI) 等應(yīng)用，并能進(jìn)而創(chuàng)造出其他它更多的應(yīng)用可能。

本文作者為：Microchip應(yīng)用工程師 張錦城