角度定時器(Angular Timer)是個可將周期信號轉(zhuǎn)換為較小的間隔，并進行時間信號轉(zhuǎn)換為角度/相位信號的定時器。軟件設計人員可以利用它將重復的信號解譯成為角度測量而不是僅可以時間測量。重復信號被轉(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)的馬達可以在一個特定位置安置傳感器以指示零點位置。該傳感器將產(chǎn)生重復的脈沖。在這種情況下，我們可很容易將360度角度應用到該信號，因為重復信號所花費的時間可以很容易地分為360份，每個旋轉(zhuǎn)角度與一個時間元素相匹配。如果在零點的傳感器所產(chǎn)生的連續(xù)兩個脈沖之間的時間因電機速度變化而有所變動，角度定時器會自動處理計算及自動調(diào)整。
由使用硬件劃分將基于時間的信號轉(zhuǎn)換為基于角度的信號，這樣可以節(jié)省時間，并允許用戶根據(jù)角度或相位觸發(fā)事件。當周期性信號中需要某個角度/相位進行測量，只要使中斷事件發(fā)生即可完成，這正非常適合角度定時器的應用。

 

角度定時器的基本操作來自兩個輸入信號 ，由角度定時器信號寄存器（ATxSIG）所指定的輸入信號來源，以及角度定時器時鐘寄存器（ATxCLK）所選擇的輸入時鐘。根據(jù)這些信號，創(chuàng)建三個輸出：
? 相位頻率輸出：在輸入脈沖之間以設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創(chuàng)建一個脈沖

角度定時器的兩種基本運行模式運行

角度定時器以單脈沖及多脈沖兩種基本模式運行。兩種模式的工作原理相同：將周期性的輸入信號劃分成多個間隔，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脈沖之間的時間，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間。

角度定時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數(shù)器 (ATxPHS) 的狀態(tài)， 這可以用來確定輸入信號的角度，以便在軟件算法中進一步計算并加以運用。而角度定時器的比較功能則可以觸發(fā)輸出信號，如果啟用，則在相位計數(shù)器 (ATxPHS) 與默認值匹配時產(chǎn)生中斷。當事件需要以特定的相位角發(fā)生時，這個功能特別有用。

總結(jié)，角度計時器具有以下特性：

? 它是專業(yè)的旋轉(zhuǎn)定時器

? 獨立于MCU核心之外運行

? 根據(jù)使用者定義的角度間隔自動生成輸出事件

? 中斷是基于角度設定產(chǎn)生的

? 可簡化程序開發(fā)

? 自動調(diào)整速度變化

? 軟件程序針對角度做設計

? 簡化所需的數(shù)學運算

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

本文作者為：Microchip應用工程師 張錦城