Генерация квадратного сигнала 1 кГц с помощью Arduino Mega

Как объяснялось в предыдущем ответе, вы забыли учесть время , затрачиваемое процессором на обработку пролога прерывания. Как правило, если вы хотите получить согласованное время, вы никогда не должны сбрасывать таймер программным обеспечением после инициализации.

Если вы хотите запустить таймер в обычном режиме и использовать его для планирования прерываний в период, который не является собственным периодом таймера, это возможно, но вы не должны использовать прерывание переполнения для этой цели. Вместо этого вы должны использовать любое из прерываний “сравнить совпадение” и настроить регистр сравнения в IRS, чтобы запланировать следующее прерывание. Например:

void setup() {
    pinMode(14,OUTPUT);

    TCR1A = 0; // нормальный режим
    TCR1B = _BV(CS11); // часы @ F_CPU/8
    TCNT1 = 0; // очистить таймер
    OCR1A = 1000; // первое совпадение COMPA за 1000 циклов
    TIFR1 = _BV(OCF1A); // очистить флаг прерывания
    TIMSK1 = _BV(OCIE1A); // включить прерывание TIMER1_COMPA
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
    OCR1A += 1000; // запланировать следующее прерывание
    PINJ = _BV(PJ1); // переключатель PJ1 = цифровой 14
}

Обратите внимание, что строка OCR1A += 1000; может вызвать обертывание, но это не проблема, так как сложение обертывается точно так же, как и сам таймер.

Преимущество этой техники заключается в том, что вы можете запланировать до трех различных задач, имеющих разные периоды, только с одним таймером. И вы даже можете планировать задачи непериодическим образом.

Тем не менее, если вам не нужен таймер ни для чего другого , кроме планирования одной периодической задачи (или до четырех задач, разделяющих один и тот же период), то лучшим решением будет позволить таймеру обрабатывать этот период самостоятельно. Настройка таймера в режиме 12 или 14 (CTC или fast ШИМ, с TOP = ICR1), и установить период с ICR1 = 999;. Затем ISR сводится к:

ISR(TIMER1_COMPA_vect) { PINJ = _BV(PJ1); }

и вы экономите несколько циклов. Это было бы моим предпочтительным решением, если бы мне абсолютно необходимо было выводить сигнал на вывод 14.

Обратите внимание, что это решение должно дать вам правильную среднюю частоту, но у вас все равно будет некоторое дрожание, потому что прерывание может иногда задерживаться другими прерываниями. Если вы вольны выбирать выходной вывод, то лучшим решением будет позволить таймеру самостоятельно управлять генерацией ШИМ. Установите таймер в любой режим ШИМ ( самый простой-быстрый ШИМ) и используйте один из генераторов сигналов для генерации ШИМ-сигнала. Таким образом, можно использовать только ШИМ-контакты (помеченные символом “~”). Например, таймер 1 может выводиться на контакты 11 (OC1A), 12 (OC1B) и 13 (OC1C).

Edit отвечая на вопрос:

какова цель TIFR1 = _BV(OCF1A); // очистить флаг прерывания?

Всякий раз, когда значение таймера совпадает с содержимым регистра сравнения OCR1A, флаг прерывания OCF1A (флаг сравнения вывода таймера 1, канал A) поднят. Этот флаг управляет запросом прерывания, когда установлен бит OCIE1A (Output Compare Interrupt Enable 1A). Флаг автоматически очищается при запуске ISR и может быть очищен вручную , записав в него логику 1 (да, это как бы в обратном направлении).

Вполне вероятно, что флаг поднимается в начале процесса запуска, в то время как библиотека Arduino инициализируется. Если флаг поднят при включении прерывания, то немедленно запускается запрос на прерывание. Чтобы избежать этого, общепринятой практикой является снятие флага перед включением прерывания.