Гребнев В.В. - Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel, страница 11

59 Работа периферийных устройств В схему управления поступают также тактовый сигнал СК и сигнал из внешнего источника, принимаемый на вход ТО. В качестве входа ТО у микроконтроллеров типа 1200, 2313 и 4433 используется вывод тюрта РР4, у микроконтроллеров типа 2323, 2343 и серии АТт1пу— вывод порта РВ2, а у микроконтроллеров типа 8515, 8535 и ш163— вывод порта РВО.

Схема управления в зависимости от комбинации состояний разрядов СЯОО, СЯ01 и СБ02 регистра управления ТССКО (№$33, у МК тип с28 — № $04) передает один из поступающих сигналов на счетный вход базового счетчика ТСМТО, ведущего счет на сложение. Сигналы, используемые для счета в счетчике ТСХТО при разных комбинациях значений в разрядах регистра ТССКО, указаны в табл. 3.8. таблица 3.8 При переполпешш счетчика ТСХТО устанавливается в единичное состояние разряд ТОЧО регистра Т1ГК и при единичном состоянии разряда Т01ЕО регистра Т1МЯК в блок прерываний поступает запрос прерывания Т/СО ОЧЕ В микроконтроллере типа 115 в работе таймера-счетчика типа А участвуют разряд РЖО регистра ЯГ10К (№ $2С). При установке этого разряда в единичное состояние сбрасывается в исходное (нулевое) состояние пересчетная схема ПС. Разряд РЫО возвращается в нулевое состоише аппаратно.

В микроконтроллере типа ш163 аналогичная операция выполняется при установке в единичное состояние разряда РЖ10 регистра ЯГ10К (№ $30). 3.5.2. 7аймер-счетчик типа В Таймер-счетчик типа В входит в состав периферийных устройств микроконтроллеров типа г15 (Т/С1) и т103 (Т/С2). Он формирует запрос прерывания Т/СХ ОЧГ при переполнении восьмиразрядного базового счетчика ТСХТХ и выполняет функцию сравпе|шя/Р%М с фор- Гиава 3 60 мированием запроса прерывания Т/СХ СОМР. Структурная схема таймера-счетчика типа В микроконтроллера типа т103 (Х - 2) изображена на рис. 3.10. Рис. 3.10 Тактовый сигнал микроконтроллера СК поступает в пересчетную схему ПС, где частота сигнала делится на 8, 64, 256 и 1024.

Сигналы с четырех выходов пересчетной схемы поступают в схему управления СУ1 и в таймер-счетчик Т/С1 типа Е. В схему управления СУ1 поступают также тактовый сигнал СК и сигнал из внешнего источника, принимаемый на вход Т2 (вывод порта РР7). При выполнении функции сравнения/Р%М вывод порта РВ7 используется в качестве выхода ОС2/РЧ~М2 для выдачи сигнала, формируемого при совпадении сравниваемых кодов или сигнала РЖМ2.

Схема управления СУ1 в зависимости от комбинации состояний разрядов СЯ20, СЯ21 и СБ22 регистра управления ТССК2 передает на счетный вход базового счетчика ТСХТ2 один из поступающих сигналов в соответствии с табл. 3.8 (при Х = 2). При переполнении базового счетчика устанавливается в единичное состояние разряд ТОЧ2 регистра Т1ГК и при единичном состоянии разряда ТО1Е2 регистра Т1МБК в блок прерываний поступает запрос прерывания Т/С2 ОЧЕ Режим работы таймера-счетчика определяется комбинацией состояний разрядов РЧ~М2, СОМ21 и СОМ20 регистра ТССК2. При нулевом состоянии трех названных разрядов формируется только запрос прерывания Т/С2 ОЧЕ При РЖМ2 - 0 и других комбинациях состояний Работа периферийных устройств разрядов СОМ21 и СОМ20 выполняется функция сравнения.

Код, формируемый в базовом счетчике ТСХТ2, с помощью компаратора К сравнивается с кодом, записанным в регистре ОСК2. При совпадении кодов устанавливается определенное значение сигнала на выходе ОС2 (вывод порта РВ7), переводится в единичное состояние разряд ОСГ2 регистра Т1ГК и при единичном состоянии разряда ОС1Е2 регистра Т1МЯК в блок прерываний поступает запрос прерывания Т/С2 СОМР Значение сигнала, устанавливаемого на выходе ОС2 прн совпадении кодов, определяется комбинацией состояний разрядов СОМ20 и СОМ21 регистра ТССК2 в соответствии с табл.

3.9. таблица 3.9 Работа базового счетчика при выполнении функции сравнения зависит от состояния разряда СТС2 регистра ТССР. При СТС2 - 0 базовый счетчик после совпадения кодов продолжает счет до переполнения и далее выполняет счет, начиная с О. При СТС2 = 1 базовый счетчик при совпадении кодов сбрасывается в нулевое состояние и продолжает счет, начиная с О, При РЖМ2 - 1 и СОМ21 - 1 выполняется функция РЖМ.

Базовый счетчик ведет счет на сложение до получения кода максимального числа (255), переводится в режим счета на вычитание и в этом режиме ведет счет до получения кода минимального числа (О) и далее вновь переходит в режим счета на сложении, Акт переполнения (переход от кода числа 255 к коду числа О) в данном случае отсутствует. Запрос прерывания Т/С2 ОЧГ формируется при переходе от числа 0 к числу 1. Состояние разряда СОМ20 определяет вид изменения выходного сигнала при совпадении кодов в счетчике и регистре сравнения.

На рис. 3.11 изображены графики изменения числа в счетчике ТСХТ2 и временные диаграммы сигнала РЖМ на выходе ОС2 прн заданном коде числа в регистре сравнения (ОСК2) при разных состояниях разряда СОМ20. Период сигнала Р~ЧМ (Т) в 510 раз больше периода сигнала, поступающего на счетный вход базового счетчика. При записи байта в регистр ОСК2 (по команде с мнемокодом операции 011Т) байт принимается в регистр временного хранения, пз регистра которого переписывается в регистр ОСК2 при появлении в базовом счетчике кода числа 255. При этом исключается появление в сигнале РЖМ импульса со случайной длительностью, Глава 3 62 (аль (опт Ф (ОЫП=1 в1 СОИж=В Рис. 3.11 Таймер-счетчик типа В в микроконтроллере типа г15 имеет имя Т/С1 (Х = 1).

Исходный сигнал для работы таймера-счетчика (РСК) имеет частоту 25,6 МГц при частоте тактового сигнала микроконтроллера 1,6 МГи (1/16 РСК). В регистре управления имеется доиолиительиьш разряд СЯ13. Выбор сигнала для передачи па счетный вход оазового счетчика определяется комбинацией состояний разрядов СЯ13, СЯ12, С511 и СБ10 в соответствии с табл.

3.10. Вход для приема сигнала из внешнего источника отсутствует. Таблица 3.10 63 Работа периферийных устройств В состав таймера-счетчика входят два регистра сравнения — ОСК10 и ОСК11. Регистр ОСК10 используются при выполнении функции сравнения. Регистр ОСК11 используется совместно с регистром ОСК10 при выполнении функции РЧ1М.

Базовый счетчик работает в режиме счета на сложение и ведет счет от 0 до числа, код которого записан в регистре ОСК11, Графики изменения числа в базовом счетчике и временные диаграммы сигнала Руу'М изображены на рис. 3.12. Сигнал ОС1/РЮМ выдается на вывод порта РВ1. (ол111 (ою101 (осев) (опг1п1 РВ1 РВ1 б~ ООМ1О=1 Л/ (ОМ1а=в Рнс. 3,12 3.5.3. Таймер-счетчик типа С Таймер-счетчгис типа С входит в состав периферийных устройств микроконтроллеров типа 8535 и пз163 (Т/С2) и типа пт103 (Т/СО). Он формирует запрос прерывания Т/СХ ОЪ'Г прп переполнении восьмиразрядного базового счетчика ТСХТХ, может выполнять фуикцшо сравнения/РИМ и работать в режиме счета реального времени.

В структуру таймера-счетчика типа С входят все элементы таймера-счетчика типа В (рис. 3.10) и, кроме того, регистр ЛЯЖ (№ $30), мульт1шлексор В микроконтроллере типа с15 в работе таймера-счетчика Т/С1 участвуют разряды ГОС1А и РЯК1 регистра БЛОК (№ $2С). В режиме сравнения при установке в единичное состояние разряда ГОС1А на выходе ОС1 устанавливается требуемое значение сипила немедленно, це дожидаясь совпадения кодов в базовом счетчике и регистре сравнения. При этом запрос прерывания Т/С1 СОМР не формируется и базовый счетчик пе сбрасывается в нулевое состояние при СТС1 = 1. Разряд ГОС1А сбрасывается в нулевое состояние аппаратно. В режиме РЧ(М он не используется.

Прн установке в единичное состояние разряда РЖ1 сбрасывается в исходное (нулевое) состояние пересчетная схема ПС. Разряд сбрасывается в нулевое состояние аппаратно. Глава 3 М и внутренний генератор С. Дополнительные элементы изображены на схеме рис. 3,13 (для микроконтроллера типа гп103, Х = 0). ! Рис. 3.13 В качестве исходного сигнала для работы базового счетчика ТСХТО может использоваться тактовый сигнал микроконтроллера СК или сигнал ТОЯС1 из дополнительного внутреннего генератора С, к которому через выводы ТОБС1 и ТОБС2 подключен кварцевый резонатор КР2. При частоте резонатора 32768 Гц (" часовой" кварц) параметры процессов в таймере-счетчике с высокой точностью привязаны к единице измерения реального времени — секунде. При нулевом состоянии разряда АБО регистра АБЖ используется тактовый сигнал СК, при единичном состоянии — сигнал генератора С (режим реального времени).

Выбранный сигнал РСКО с выхода мультиплексора М поступает в пересчетную схему ПС, в которой выполняется деление частоты на 8, 32, 64, 128, 256 и 1024. Сигналы с шести выходов пересчетной схемы и сигнал с выхода мультиплексора поступают в схему управления СУ1. Выбор сигнала для передачи на счетный вход базового счетчика определяется комбинацией состояний разрядов СКОО, СБ01 и СЯ02 регистра управления ТССКО в соответствии с табл. 3.11. Табли ца 3. ! ! о5 Работа периферийных устройств При работе в режиме реального времени (АБО = 1) процесс счета э базовом счетчике привязан к сигналу ТОЯС1, а запись в регистры ТССКО и ОСКО и в счетчик ТСХТΠ— к сигналу СК. Для исключения конфликтных ситуаций в счетчике ТСХТО в режиме реального времени используются регистры временного хранения.

При записи кода (по команде 01.1Т) байт принимается в соответствующий регистр временного хранения, при этом устанавливается в единичное состояние соответствующий разряд регистра АЮК вЂ” ТСХ011В при записи в счетчик ТСХТО, ОСКОЬ'В ири записи в регистр ОСКО, ТСК01.1В ири записи в регистр ТССКО. Перепись байта из регистра временного хранения в основной регистр или счетчик привязана к сигналу ТОЯС1, ири этом соответствующий разряд регистра АБЖ сбрасывается в нулевое состояние. Очередная запись в регистр или счетчик по команде 01.1Т может производиться при нулевом состоянии соответствующего разряда регистра АЬЖ. У микроконтроллеров типа 8535 и гп163 для подключения кварцевого резонатора КР2 используются выводы порта РС6 и РС7, а у микроконтроллеров типа т103 — специальные выводы корпуса.