Сборка лекции, страница 5

1∙2 (2 LDI)

+ 1∙25 (25 DEC)

+ 1∙24 (24 brne с результатом 0)

+ 2∙1 (1 brne с результатом 1)

+ 1∙10 (10 DEC)

+ 1∙9 (9 brne с результатом 0)

+ 2 (1 brne с результатом 1)

+ 4 (1 ret)

= 2+25+24+2+10+9+2+4=30+9+4=78 тактов

На время программной задержки: t_ЗАД = = 3.9∙10^-6 c = 3.9 мкс

Лекция 7. Таймер-счётчик общего назначения (General Purpose Timer/Counter) 24.10.2006.

ТС предназначен для формирования запроса прерывания по

истечении заданного интервала времени (режим таймера) или

свершении заданного числа событий (режим счётчика).

AVR МК имеют в своём составе от 1 до 3 ТС общего назначения.

Основным элементом ТС является суммирующий базовый счётчик, при переполнении которого формируется запрос прерывания.

ТС общего назначения может выполнять дополнительные функции:

• Захвата

• Сравнения

• Широтно-импульсного модулятора

• Счёта реального времени

Функция захвата заключается в запоминании кода, сформированного в базовом счётчике, в специальном регистре захвата при изменении значения определённого внешнего или внутреннего сигнала. При этом формируется запрос прерывания TC/X CAPT.

Функция сравнения заключается в изменении значения сигнала на определённом выводе МК при совпадении кода, формируемого в базовом счётчике, с кодом в специальном регистре сравнения. При этом формируется запрос прерывания TC/X COMP.

Функция широтно-импульсного модулятора заключается в формировании на определённом выводе МК импульсной последовательности с заданным периодом повторения и длительностью импульсов.

Функция сравнения и ШИМ реализуется с использованием одних и тех же аппаратных средств. Выбор нужной функции определяется программно.

Функция счёта реального времени реализуется при использовании дополнительного внутреннего генератора с внешним кварцевым резонатором с частотой 32768 Гц.

В состав AVR МК могут входить 5 типов ТС:

• Восьмиразрядный ТС без дополнительных функций

• Восьмиразрядный ТС с функцией сравнения/ШИМ

• Восьмиразрядный ТС с функцией сравнения/ШИМ и функцией счёта реального времени

• Шестнадцатиразрядный ТС с функцией захвата и сравнения/ШИМ

• Шестнадцатиразрядный ТС с функцией захвата и двумя каналами сравнения/ШИМ

ТС любого типа содержит базовый счётчик T/CX (Х=0,1,2 – цифра в имени ТС) и восьмиразрядный регистр управления TCNTX.

Помимо этого работоспособность ТС обеспечивают регистры TIFR и TIMSK (регистр запросов прерывания и регистр маскирования прерываний соответственно, находятся в области регистров ввода/вывода, которых всего 64).

Восьмиразрядный ТС без дополнительных функций

ТС типа А обозначается T/C0.

Он формирует запрос прерывания T/C0 OVF при переполнении восьмиразрядного базового счётчика TCNT0.

Структурная схема изображена на рисунке:

Тактовый сигнал ТС МК поступает в пересчётную схему ПС, представляющую собой десяти разрядный счётчик, где выполняется деление частоты тактового сигнала на заданный коэффициент. Сигналы с четырёх выходов пересчётной схемы поступают в схему управления СУ (мультиплексор). Помимо этого в СУ поступают тактовый сигнал и сигнал со счётного входа Т0.

СУ в зависимости от комбинации состояний разрядов регистра управления (см. таблицу) передаёт один из поступающих сигналов на счётный вход базового счётчика. При переполнении счётчика устанавливается в 1 состояние соответствующий разряд регистра запросов прерывания. И при 1 состоянии соответствующего разряда регистра маскирования прерываний в блок управления поступает запрос прерывания Т/C0 OVF.

Коэффициент деления счётной схемы формируется следующим образом:

; Подпрограмма инициализации таймера 0

tim0_init:

ldi temp, $5

out tccr0, temp ; коэффициент предделителя - 1024

ldi temp, (1<<toie0) ; выражение в скобках вычисляется при ассемблировании

out timsk, temp ; т.о. нет необходимости указывать реальный номер

;разряда регистра

<< - соответствующий в разряд того регистра, который нужен, будет записана 1, если применять по отношению к регистрам ввода/вывода.

Восьмиразрядный ТС с функцией сравнения/ШИМ

ТС формирует запрос прерывания при переполнении восьмиразрядного базового счётчика и выполняет функцию сравнения/ШИМ с формированием запроса прерывания T/C2 COMP.

Режим работы ТС определяется комбинацией состояний разрядов PWM2, COM21 и COM20 регистра управления. При 0 состоянии трёх названных разрядов формируется только запрос прерывания T/C2 OVF.

Разряды регистра управления

При реализации функции сравнения код, формируемый в базовом счётчике, сравнивается с кодом, записанным в регистр сравнения. Сравнение производится с помощью компаратора. При совпадении кодов устанавливается, определённое комбинацией состояний регистра управления, значение выходного сигнала на заданном выводе МК. Кроме этого переводится в единичное состояние разряд регистра запросов прерываний и при 1 состоянии соответствующего разряда регистра маскирования прерываний в блок управления поступает запрос прерывания T/C0 COMP.

Лекция 8. 31.10.2006.

Работа базового счётчика при выполнении функции сравнения зависит от состояния разряда СТС2 регистра управления.

При СТС2=0 базовый счётчик после совпадения кодов продолжает счёт до переполнения и далее выполняет счёт, начиная с 0.

При СТС2=1 базовый счётчик при совпадении кодов сбрасывается в 0 состояние и продолжает счёт, начиная с 0.

При реализации функции ШИМ базовый счётчик ведет счёт до получения максимального числа (255), а затем переводится в режим счёта на вычитание до получения минимального числа (0). Далее вновь переходит в режим счёта на сложение.

Состояние разряда COM20 определяет вид изменения выходного сигнала при совпадении кодов в счётчике и регистре сравнения. (см. рис.)

Максимальное время задержки для 8 разрядов при частоте 10МГц: 255•100 мкс.

≈100мкс

Блок прерываний

Блок прерываний принимает запросы прерываний и организует переход к выполнению подпрограммы обслуживания прерывания.

Запросы прерывания поступают от внешних и внутренних источников.

Общее число запросов прерываний у МК разных типов составляет от 5 до 24.

В качестве входов для приёма запросов от внешних источников используются выводы параллельных портов ввода/вывода, для которых эта функция является альтернативной. При выполнении альтернативной функции вывод порта имеет альтернативное имя INTx (x=0,1,2...7). Запрос прерывания из внешнего источника может быть представлен низким или высоким уровнем, а также переходом от одного уровня к другому.

Все данные для МК 8538

Любой запрос прерывания поступает в блок прерываний, если прерывания в МК разрешены, т.е. установлен в 1 состояния бит 1 регистра состояний и разрешено прерывание по данному запросу. Прерывание по отдельному запросу разрешено, если в единичном состоянии находится маскирующий разряд для данного запроса прерывания, расположенный в одном из РВВ.

Рис.2. Регистр состояния SREG (Status Register).

Команды SEI, CLI:

SEI - Set Global Interrupt Flag

CLI - Clear Global Interrupt Flag

При появлении запроса прерывания устанавливается в единичное состояние флажковый разряд данного запроса прерывания, расположенный в одном из РВВ. Состояние этого бита может быть проанализировано как аппаратными, так и программными средствами.

При поступлении запроса блок прерываний организует аппаратный переход к выполнению команды, адрес которой (вектор прерывания) однозначно связан с именем запроса прерывания. По этому адресу в МК (8535) должна быть записана команда перехода RJAMP. По этой команде выполняется переход к первой команде соответствующей прерывающей программы.

При одновременном поступлении в блок прерываний нескольких запросов в нём выделяется запрос с наиболее высоким приоритетом и выполняется переход по адресу, соответствующему этому запросу.

Адреса и приоритеты запросов прерывания

.include "m8535def.inc"

;Установка векторов прерываний

.org 0 ; В эту точку МК попадает после пуска или