Таймеры/счетчики микроконтроллеров PIC

Описанное выше применение таймеров/счетчиков микроконтроллеров AVR справедливо также и для таймеров микроконтроллеров PIC. Здесь используются аналогичные принципы измерения ширины и частоты импульсов, а также широтно-импульсной модуляции, режимов сравнения и захвата.

В микроконтроллерах PIC могут использоваться три таймера: TMR0, TMR1 и TMR2.

TMR0

TMR0 (рис. 4.9) – это 8-разрядный таймер/счетчик. Таким образом, счет для него ограничен диапазоном 0-255. Его тактирование реализуется от внешнего источника или на основании такта системной синхронизации.

Рис. 4.9. Схема таймера/счетчика TMR0

Для управления работой таймера TMR0 используются следующие разряды регистра OPTION_REG:

· разряд 5 – T0CS – определяет выбор источника синхроимпульсов (0 – внутренний; 1 – внешний на входе TOCKI);

· разряд 4 – T0SE – определяет выбор фронта, по которому происходит увеличение содержимого счетного регистра TMR0 (0 – по нарастающему; 1 – по ниспадающему фронту тактового сигнала);

· разряд 3 – PSA – использование предварительного делителя частоты (0 – делитель используется для управления таймером TMR0; 1 – для управления сторожевым таймером);

· разряды 0-2 – PS0, PS1, PS2 – выбор коэффициента деления частоты входного тактового сигнала (табл. 4.6).

Таблица 4.6. Назначение разрядов PSO - PS2 регистра OPTIONJREG

Для управления прерываниями от таймера TMR0 используются следующие разряды регистра INTCON:

· разряд 2 – TOIF – флаг прерывания при переполнении TMR0;

· разряд 5 – TOIE – флаг разрешения прерывания при переполнении TMR0;

· разряд 7 – GIE – флаг общего разрешения прерываний.

TMR1

TMR1 (рис. 4.11) – это 16-разрядный таймер/счетчик, который может использоваться для формирования запросов на прерывание, подобно TMR0, или же работать в режимах захвата, сравнения и ШИМ.

Тактирование таймера TMR1 осуществляется от сигнала системной синхронизации или от специального генератора, предназначенного для работы с относительно медленными программными приложениями. Как правило, используется кварцевый резонатор частотой 32,768 кГц.

Для управления таймером TMR1 используется регистр T1CON (рис. 4.12). Назначение отдельных разрядов регистра T1CON:

· TMRION – подключение таймера (0 – отключен, 1 – включен);

· TMR1CS – выбор источника тактирующих сигналов (0 – такт системной синхронизации; 1 – генератор 32,768 кГц);

· Tl SYNC – включение/отключение синхронизация специального генератора с генератором импульсов системной синхронизации (0 – включена; 1 – отключена);

· T10SCEN – разрешение/запрет тактирования таймера TMR1 от специального генератора (0 – генератор отключен; 1 – тактирование разрешено);

T1CKPS0, T1CKPS1 – выбор коэффициента деления частоты (табл. 4.7).

Рис. 4.11. Схема таймера/счетчика TMR1

Рис. 4.12. Регистр T1CON микроконтроллеров PIC

Таблица 4.7. Назначение разрядов T1CKPS0 - T1CKPS1 регистра T1CON

Счетный регистр таймера TMR1 представляет собой регистровую пару TMR1H, TMR1L, а управление прерываниями осуществляется с помощью разрядов регистров PIR1 и РIЕ1:

Регистр PIR1:

· разряд 0 – TMR1IF – флаг переполнения TMR1;

· разряд 2 – ССР 1 IF – флаг прерывания при возникновении захвата по входу/

Регистр PIE1:

· разряд 0 – TMR1IE – флаг разрешения прерывания при переполнении TMR1;

· разряд 2 – ССР НЕ – флаг разрешения прерывания при возникновении захвата по" входу.

TMR2

Назначение таймера TMR2 (рис. 4.13) – измерение временных интервалов для реализации ШИМ, обеспечения определенной скорости обмена по последовательному порту и т.п. В этом смысле он подобен таймеру TMR0.

Таймер TMR2 тактируется импульсами, следующими с частотой такта системной синхронизации, деленной на четыре. Каждый раз, когда содержимое счетного регистра TMR2 совпадает с содержимым регистра PR2, таймер автоматически сбрасывается в исходное (нулевое) состояние.

Рис. 4.13. Схема таймера/счетчика TMR2

При каждом совпадении TMR2 и PR2 генерируется запрос на прерывание, частоту возникновения которого можно также масштабировать с помощью выходного делителя частоты.

Для управления таймером TMR2 используется регистр T2CON (рис. 4.14).

Рис. 4.14. Регистр T2CON микроконтроллеров PIC

Назначение отдельных разрядов регистра T2CON:

· T2CKPS0-T2CKPS1 –управление предварительным делителем частоты (табл. 4.8);

· TMR20N – подключение таймера (0 – отключен, 1 – включен);

· TOUTPS0-TOUTPS3 – выбор коэффициента деления частоты запросов на прерывание при TMR2::=:PR2 (табл. 4.9).

Таблица 4.8. Назначение разрядов T2CKPS0 - T2CKPS1 регистра T2CON

Таблица 4.9. Назначение разрядов TOUTPS0 - TOUTPS3 регистра T2CON

Для организации прерываний используются разряды TMR2JE (флаг разрешения) и TMR2IF (флаг прерывания) регистров PIE1 и PIR1 соответственно.

Для того чтобы эффективно использовать таймер TMR2, используются следующие формулы:

где Т – требуемая временная задержка, К1 – коэффициент деления предварительного делителя частоты; К2 – коэффициент деления делителя частоты запросов на прерывание; PR2 – содержимое регистра PR2; F – частота системной синхронизации.