オーバーフロー割り込みでの割り込み周期(周波数)計算

2020年2月4日：Arduinoのタイマー OCRレジスタは「n」じゃなく「n - 1」の値を設定せよ
てなことを論じました。
この時はコンペアマッチ割り込みで一定周期(周波数)の
タイミングを得ようというものでした。
同じようなことがオーバーフロー割り込みでも言えるのです。

8ビットタイマーでのオーバーフロー割り込みの発生タイミングは
「255の次」のクロックです。
その時にTCNTの値を書き換えて、所定の周期を得ます。
こんな感じになります。

・オーバーフロー発生タイミングは255の次のクロック
　　　：
　　 253
　　 254
　　 255
　　　 0　→ OVF発生 → TCNT書き換え
　　TCNT+1
　　TCNT+2
　　　：
TCNTを書き換えなければ255→0→1とカウントが進み
クロックの256倍の割り込み周期(1/256の周波数)が
得られます。

TCNTの書き換え値を「254」にすると、
　　　　255
　　　　 0　→ OVF → 254
　　　　255
　　　　 0　→ OVF → 254
　　　　255
　　　　 0　→ OVF → 254

255→254→255→254…と2クロックサイクルで割り込みが
発生します。
クロック数は「256-254」で得られ、設定数は「256-2」で
計算できます。

書き換え値が253の時は
　　　　255
　　　　 0　→ OVF → 253
　　　　254
　　　　255
　　　　 0　→ OVF → 253
　　　　255
　　　　254
　　　　 0　→ OVF → 253

「256-253」で3クロックサイクルで割り込み発生します。

さて、vabenecosiさんの簡易パルスジェネレータの製作（ソフト編）
この中に置かれているソースファイル：
　・2018/2/8　上記に加えてアイドル時の自動画面切り替え表示機能を追加　Simplified_PG_v5r4
をご覧ください。

#define tcnt2base 102　// timer2のTCNT2のBOTTOM値
　　　　　　　　　　　 // 102で約10ms(CK/1024)
ISR(TIMER2_OVF_vect) {　　…タイマー2のオーバーフロー割り込み
　TCNT2 = tcnt2base;　　　…102を設定
　t2ovfCnt += 1;
　if (t2ovfCnt >= timeout) {
　　timeoutFlg = true;　　　 // タイムアウトフラグをセット
　　t2ovfCnt = t2ovfCnt - timeout;
　}
}

このように10msの割り込み周期を得るのに、
「64usクロックで102」をTCNTに設定されています。
　　　※これだと、ちょっと狂ってしまうのです。
この設定102前後の様子を見てみましょう。

　クロックが64us=15.625kHzの時。
　TCNT設定値　　　 割り込み周期
　　254 (256-254)　2パルス　0.128ms 7.8125kHz
　　253 (256-253)　3パルス　0.192ms 5.208kHz
　　：
　　102　　　　　154パルス　9.856ms 101.46Hz
　　101　　　　　155パルス　9.920ms 100.81Hz
　　100　　　　　156パルス　9.984ms 100.16Hz
　 　99　　　　　157パルス 10.048ms　99.52Hz

15.625kHzから100Hz(10ms)を得るのですから
分周比の近似値は「156」。
ということは「256-156」で、割り込みの時に「100」
をTCNTに書き込まなくてはなりません。
102だと、10msより短い周期になってしまいます。

※テストプログラム　PB2～PB5ポートに観察用パルスを出してます。
　　・ダウンロード - test_tm2_ovf.txt

※インプットキャプチャーとオーバーフローのタイミングは
　　↓で出しています。
Arduino デューティー計測のためのインプットキャプチャータイミング