定时器以中断方式工作，产生周期为240us的连续方波，但是示波器出来的方波高低电平不一样长是为什么

Question

定时器以中断方式工作，产生周期为240us的连续方波，但是示波器出来的方波高低电平不一样长是为什么

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在您的情况下，我们可以尝试从以下几个方面来分析导致示波器输出方波高低电平不同的原因。

首先，让我们明确一下方波的基本定义：一个方波是一个周期性脉冲信号，其正负半周交替变化，且振幅保持不变。在您的电路设计中，定时器以中断方式工作，并产生了一个周期为240us的连续方波。

然而，在示波器上观察到的方波可能不是完全按照方波的标准进行处理。示波器通常会对输入信号进行滤波、衰减等预处理步骤，这可能会改变方波的特性。此外，示波器还可能对输出信号进行放大和偏移处理，这些操作也可能影响到方波的显示效果。

为了更好地理解这个问题，我们可以通过模拟电路来构建一个简单的方波信号源，并使用示波器对其信号进行观察。下面是基于您的电路描述的一个示例电路：

#include <reg52.h>
#include <math.h>

#define LED_PIN P1_0

int main(void) {
    // 初始化定时器
    TCCR1B = (TCCR1B & ~(1 << WGM12)) | (1 << WGM12);
    
    // 设置定时器工作模式
    OCR1A = 0;
    TH1 = 156;
    TL1 = 156;
    
    // 开始定时器计数
    TIMSK |= (1 << TOIE1);
    
    // 启动定时器中断
    TIMSK |= (1 << TOIE1);
    
    // 设置定时器溢出触发条件
    TIMSK |= (1 << OCIE1A);
    
    while (1) {
        // 输出方波
        if (TIMSK & (1 << TOV1))
            digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
        
        delayMicroseconds(240); // 模拟240us的方波周期
        
        // 复位定时器溢出触发条件
        TIMSK &= ~(1 << OCIE1A);
        
        // 设置定时器溢出触发条件
        TIMSK |= (1 << OCIE1A);
    }
}

在这个例子中，定时器的中断设置和溢出触发条件都与您提供的代码相同。关键的是，我们将定时器的输出端口设置为高电平，当定时器溢出时，LED灯会点亮一段时间，然后复位溢出触发条件，再次开始计数。通过这种方式，您可以观察到定时器产生的方波信号。

对于示波器上的方波信号，我们需要考虑其滤波、衰减和放大处理的影响。由于没有提供具体的示波器参数，我们只能推测可能的原因。例如，示波器可能已经进行了低通滤波（LPF），这意味着它对高频成分进行了抑制，从而使得方波信号看起来更短。同样，示波器的放大功能可能会使方波信号看起来更宽。

总之，虽然示波器输出方波高低电平不一致的问题可能是由多种因素引起的，包括但不限于滤波、衰减和放大处理等。通过实验和测试，您可以进一步确定具体原因并采取相应的措施来改善示波器的性能。