Общие сведения. Во всех моделях семейства имеются по крайней мере 2 таймера-счетчика (Т/С): 8-разрядный (T0, T2, ) и 16-разрядный (T1

ЛЕКЦИЯ 20. ТАЙМЕРЫ-СЧЕТЧИКИ МК СЕМЕЙСТВА AVR

Во всех моделях семейства имеются по крайней мере 2 таймера-счетчика (Т/С): 8-разрядный (T0, T2, …) и 16-разрядный (T1, T3,…). В ATmega8, например, 2 восьмиразрядных T/C и один 16-разрядный. Т/С Т0 имеет, как правило, минимальный набор функций: отсчет и измерение временных интервалов, счетчик внешних событий (нормальный режим).

Т/С Т1, Т3 являются многофункциональными. К нормальному режиму добавляется режим захвата, режим «Сброс при совпадении» (СТС), режим «Быстродействующий ШИМ» (Fast PWM), режим «ШИМ с точной фазой» (Phase Correct PWM). Подробнее о режимах работы таймеров/счетчиков.

Режим Normal. В этом режиме таймер производит подсчет приходящих на его вход импульсов (от тактового генератора или внешнего устройства) и вызывает прерывание по переполнению. Для увеличения коэффициента счета программным путем необходимо в подпрограмме прерывания сбросить флаг переполнения и увеличить на единицу содержимое регистра переполнений. В режиме Normal работы счетчика используется «захват» в каналах.

Режим «Захват» (Сapture).При захвате содержимое счетного регистра в определенный момент времени сохраняется в регистре захвата. Запоминание происходит или по сигналу, который поступает через специальный вход МК, либо от сигнала с выхода компаратора. Наличие этого режима позволяет измерять длительность различных процессов.

Режим «Сброс при совпадении».В этом режиме содержимое счетчика сравнивается с содержимым регистра совпадения. При совпадении происходит сброс таймера. Максимально возможное значение коэффициента пересчета таймера определяется содержимым регистра совпадения. После этого счетчик сбрасывается и начинается счет от нуля. В этом режиме можно настроить выход таким образом, чтобы каждый раз при совпадении сигнал менялся на противоположный. Получим колебания, частота которых является управляемой.

Режим «Быстродействующий ШИМ».Для формирования сигнала ШИМ также используют режим совпадения. Для формирования ШИМ при совпадении сигнал на выходе устанавливается в «0», а при переполнении – в единицу. Таким образом, период сигнала имеет фиксированное значение, а длительность импульсов модулируется.

Режим ШИМ с точной фазой (Phase Correct PWM).В описанных примерах при изменении длительности импульсов меняется и их фаза. Центр каждого импульса как бы сдвигается во времени. При управлении электродвигателем такое поведение фазы нежелательно. Поэтому предусмотрен еще один режим: с точной фазой (рисунок 20.1).

Рис. 20.1.

Счетчик сначала считает так же, как в обычном случае, затем начинает работать как реверсивный, при этом не сбрасывается, а переключается в режим реверсивного счета. В результате пила становится симметричной. В результате, фаза выходных импульсов не меняется, то есть середина каждого импульса строго привязана к точке смены направления таймера. Недостаток: частота выходного сигнала в 2 раза меньше.

20.2. Функциональная схема таймера-счетчика 1.

В состав Т/С входит: 16-разрядный реверсивный счетчик TCNT, 16-разрядный регистр захвата, два 16-разрядных регистра совпадения OCR1A и OCR1B, два 8-разрядных регистра управления.

Т/С может генерировать прерывания при наступлении следующих событий: переполнение счетчика, срабатывание канала захвата, срабатывание каждого из каналов совпадения.

Флаги всех прерываний находятся в регистре флагов TIFR, а разрешение и запрещение прерываний осуществляется установкой и сбросом бит в регистре TIMSK.

Рис. 20.3.

Особенностью работы блока сравнения в режимах, предназначенных для ШИМ, является двойная буферизация. Она заключается в том, что код записывается в буфер и изменение состояния регистра совпадения происходит только в моменты, когда содержимое счетчика достигнет максимального значения.

Источник сигналов и предделитель таймеров счетчиков.Перед тем, как попасть на вход таймера, сигнал проходит предделитель, что расширяет диапазон формируемых частот и длительностей.

В качестве тактового сигнала таймера/счетчика может использоваться :

· системный тактовый сигнал ( с предделителем);

· внешний сигнал, поступающий на вход микроконтроллера

Выбор источника тактового сигнала, а также запуск и остановка таймеров/счетчиков осуществляются с помощью разрядов CS12...CS10 регистра управления таймером TCCR1B.

Рис. 20. . Регистр управления TCCR1A

Рис. 20.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 214; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!