在嵌入式系統中，定時器是一個至關重要的周邊模組。它不僅可以實現精確的延時，還可以產生脈衝寬度調變 (PWM) 訊號、捕獲外部事件並執行週期性任務。
我們先前在《微控制器定時器基礎：入門指南》中介紹了定時器的基礎知識。在本文中，我們將以 AVR 微控制器為例，講解 TCA 定時器模組。
1. 定時器的基本概念
複習一下：定時器是一個硬體模組，用於計數時脈或外部訊號以進行時間控制。與基於軟體的延時不同，硬體定時器具有更高的精度和更低的 CPU 負載。
2. TCA 定時器模式概述
以 AVR® 微控制器為例，我們介紹一個常見的定時器模式：
TCA 定時器模式
TCA 定時器是一款經過最佳化的定時器，用於產生 PWM 訊號，適用於下列裝置：
圖 1：TCA 定時器功能框圖
此模組可在 16 位元模式下運作以實現高解析度輸出，或分割為兩個獨立的 8 位元模式。定時器持續運行，直到達到 TOP 值。在最高位元 (TOP) 時，它會重置為最低位元 (BOTTOM，即零），但在雙斜率模式下，它會向下計數至零：
圖 2：TCA 定時器工作模式
為了產生 PWM 訊號，TCA 使用比較通道檢查定時器值是否等於或超過設定值。如果是，則相應的輸出變為高電位。此定時器也支援雙緩衝，寫入的值會一直儲存，直到裝置收到更新觸發（取決於模式）。透過事件系統 (EVSYS) 可以實現高級控制，它可以門控輸入、計數事件邊緣、控制計數方向（向上/向下），以及在各種條件下重新啟動定時器。
有關定時器模組的更多信息，請關注我們的下一篇文章：AVR 微控制器定時器 TCD 模式簡介