Методические указания к лабораторным работам со стендом stk500 и мк atmega16

Скачать 0.69 Mb.

Название	Методические указания к лабораторным работам со стендом stk500 и мк atmega16
страница	6/7
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7

Лабораторная работа №3
Тема: Изучение 16 – разрядного Таймера/счетчика 1

Цель: Изучить функционирование и программирование таймера/счетчика 1.
Для выполнения данной лабораторной работы нужно знать:

Структуру таймера/счетчик 1.
Основные регистры и особенности программирования таймера/счетчик 1.

Краткие теоретические сведения

16-разрядные таймеры-счетчики предназначены для точного задания временных интервалов, генерации прямоугольных импульсов и измерения временных характеристик импульсных сигналов.

Основные отличительные особенности:

16-разрядные счетчики (в т.ч. возможность организации 16-разр. ШИМ) ???
Два раздельных блока сравнения
Двойная буферизация регистров порога сравнения (OCR)
Один блок захвата
Подавитель шума на входе блока захвата
Режим сброса таймера при совпадении с порогом сравнения (автоматическая перезагрузка)
Широтно-импульсная модуляция без генерации ложных импульсов при записи нового порога сравнения в OCR (двойная буферизация) и фазовая коррекция
Переменный период ШИМ
Частотный генератор
Счетчик внешних событий
4 самостоятельных источников прерываний (TOV1, OCF1A, OCF1B, ICF1)

На рисунке 6 и теории, индекс “n” заменяет номер таймера-счетчика , а “x” заменяет наименование канала сравнения (A, или B). Однако при программировании необходимо использовать фактические номера и наименования. Например, для записи нового состояния таймера-счетчика 1 в программе необходимо указывать TCNT1.

Функциональная схема 16-разр. таймера-счетчика показана на рисунке 6. Если требуется конкретизировать расположение того или иного вывода см. “Расположение выводов”. Регистры ввода-вывода, а также биты или линии ввода-вывода, к которым организован доступ от ЦПУ, выделены жирной линией. Описание регистров, расположение и назначение бит данных таймеров представлены в параграфе “Описание регистров 16-разр. таймеров-счетчиков”.

Рисунок 12. Функциональная схема 16-разр. таймера-счетчика

Регистры таймер/счетчика 1
Регистр А управления таймером-счетчиком 1 – TCCR1A

Bit	7	6	5	4	3	2	1	0
	COM1A1	COM1A0	COM1B1	COM1B0	FOC1A	FOC1B	WGM11	WGM10	TCCR1A
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Биты 7:6 – COM1A1:0: Режим формирования выходного сигнала канала A

Биты 5:4 – COM1B1:0: Режим формирования выходного сигнала канала В
Биты COMnA1:0 и COMnB1:0 влияют на работу выводов OCnA и OCnB, соответственно. Если один или оба бита COMnA1:0 равны 1, то вывод OCnA переходит к выполнению альтернативной функции, запрещая его работу как обычного порта ввода-вывода. Аналогичные изменения происходят с выводом OCnB во время записи лог. 1 в один из битов COMnB1:0. Однако необходимо учитывать, что остается влияние на работу данных выводов со стороны регистра направления данных (DDR) и в соответствующих разрядах этого регистра должно быть задано выходное направление для выводов OCnA или OCnB.

COMnA1/COMnB1	COMnA0/COMnB0	Описание
0	0	Нормальная работа порта, сигналы OCnA/OCnB отключены.
0	1	Переключение (инвертирование) OCnA/OCnB при совпадении.
1	0	Сброс OCnA/OCnB при совпадении (установка лог. 0).
1	1	Установка OCnA/OCnB при совпадении (установка лог. 1).

Биты 3:2 – FOC1A:FOC1B: Режим формирования силы выходного сигнала.
Разряд 1:0 – WGMn1:0: Режим работы таймера-счетчика
В сочетании с битами WGM1 3:2 из регистра TCCRnB данные биты определяют алгоритм счета, источник для задания вершины счета (ВП) и тип генерируемой формы сигнала. Таймер-счетчик может работать в одном из следующих режимов: нормальный режим (счетчик), сброс таймера при совпадении (CTC) и три режима с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Регистр В управления таймером-счетчиком 1 – TCCR1B

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	ICNC1	ICES1	-	WGM13	WGM12	CS12	CS11	CS10	TCCR1B
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Разряд 7 – ICNC1: Подавитель шума на входе захвата
Установка данного бита (запись лог. 1) активизирует подавитель шума на входе захвата. После активизации подавителя шумов сигнал с вывода ICPn пропускается через фильтр. Логика работы фильтра состоит в определении четырех подряд равных по значению выборок и только в этом случае изменении своего выходного состояния. Следовательно, после разрешения подавления шумов сигнал с входа захвата будет задерживаться на 4 такта системной синхронизации.
Разряд 6 – ICES1: Выбор детектируемого фронта на входе захвата
Данный бит позволяет задать, какой фронт на входе захвата ICP1 приведет к захвату состояния таймера. Если ICES1 =0, то падающий (отрицательный) фронт приводит к захвату состояния таймера, а если же ICES1 = 1, то нарастающий (положительный) фронт приводит к возникновению захвата.

Если в соответствии с установкой ICES1 возникает условие захвата, то содержимое счетчика копируется в регистр захвата ICR1. При этом также устанавливается флаг захвата ICF1, который может использоваться для генерации прерывания по захвату (если данное прерывание разрешено).

Если регистр ICR1 используется для хранения значения верхнего предела счета (см. табл. 61), то вход ICP1 отключается от соответствующего вывода микроконтроллера и функция захвата блокируется.
Разряд 5 – Зарезервированный бит
Данный бит зарезервирован для дальнейшего использования. В целях совместимости с будущими разработками рекомендуется во время записи в регистр TCCR1B в данном разряде указывать лог. 0.

Разряд 4:3 – WGM1 3:2: Режим работы таймера-счетчика

См. описание регистр TCCR1A.
Разряд 2:0 – CS12:0: Выбор тактового источника
Данный три бита позволяют выбрать тактовый источник для таймера-счетчика.
Таблица 11. Описание бит выбора тактового источника

CS12	CS11	CS10	Описание
0	0	0	Нет синхронизации. Таймер-счетчик остановлен.
0	0	1	clkI/O/1 (без предделения)
0	1	0	clkI/O /8 (с предделением)
0	1	1	clkI/O/64 (с предделением)
1	0	0	clkI/O/256 (с предделением)
1	0	1	clkI/O/1024 (с предделением)
1	1	0	Внешний тактовый источник с выв. T1. Синхронизация по падающему фронту.
1	1	1	Внешний тактовый источник с выв. T1. Синхронизация по нарастающему фронту.

Если для тактирования таймера выбран внешний вывод T1, то данная функция за ним сохраняется, даже при его настройке на вывод. Данная функция позволяет программно управлять счетом.

Таймер-счетчик 1 – TCNT1H и TCNT1L

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	TCNT1[15:8]								TCNT1H
	TCNT1[7:0]								TCNT1L
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Две ячейки в области ввода-вывода (TCNT1H и TCNT1L, вместе TCNT1) дают полный доступ, как на чтение, так и на запись к 16-разрядному счетчику. В целях гарантирования одновременности чтения и записи старшего и младшего байтов этих регистров, доступ организован с использованием 8-разрядного временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера (см. также “Доступ к 16-разр. регистрам”).

Изменение содержимого счетчика TCNT1 во время его работы (счета) связано с риском возникновения совпадения между TCNT1 и одним из регистров OCR1x. Запись в регистр TCNT1 блокирует отработку совпадения, которое возникнет на следующем такте, для всех блоков сравнения.

Регистр сравнения 1 A – OCR1AH и OCR1AL

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCR1A [15:8]								OCR1AH
	OCR1A [7:0]								OCR1AL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Регистр сравнения 1 B – OCR1BH и OCR1BL

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCR1B [15:8]								OCR1BH
	OCR1B [7:0]								OCR1BL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

В регистрах сравнения хранится 16-разр. значение, которое непрерывно сравнивается со значением счетчика (TCNTn). Возникающее совпадение может использоваться для генерации прерывания по результату сравнения и генерации прямоугольных импульсов на выводе OCnx.

Регистры сравнения являются 16-разрядными, поэтому, одновременность записи младшего и старшего байтов достигнута за счет использования 8-разр. временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера.
Регистр захвата 1 – ICR1H и ICR1L

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	ICR1C [15:8]								ICR1CH
	ICR1C [7:0]								ICR1CL
Чтение/запись	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.	Зп./Чт.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Регистры захвата обновляются содержимым соответствующего счетчика (TCNTn) при каждом определении условия захвата на входе ICPn (или альтернативно на выходе аналогового компаратора для таймера-счетчика 1).

Регистры захвата альтернативно могут использоваться для задания верхнего предела счета.

Регистры захвата также являются 16-разрядными, поэтому, одновременность записи младшего и старшего байтов достигнута за счет использования 8-разр. временного регистра старшего байта (TEMP). Временный регистр является общим для всех 16-разрядных регистров таймера.
Регистр маски прерываний таймера-счетчика – TIMSK

Разряд	7	6	5	4	3	2	1	0
	OCIE2	TOIE2	TICIE1	OCIE1A	OCIE1B	TOIE1	OCIE0	TOIE0	TIMSK
Чтение/запись	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.	Чт./Зп.
Исх. значение	0	0	0	0	0	0	0	0

Прим.: Данный регистр биты управления прерываниями для нескольких таймер-счетчиков, но в данном разделе детализированы только биты таймера 1. Описание остальных бит необходимо искать при описании соответствующих таймеров.

1 2 3 4 5 6 7

Похожие:

	Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “ Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Нормативные документы и должностные инструкции” / А. Г. Куприянов, А....		Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» по спецкурсу «оптические методы анализа» для студентов...
	Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных...		Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных...
	О. Р. Никитин Специализация по теме диссертации Методические указания... Методические указания к лабораторным работам предназначены для бакалавров направления 210400 «Радиотехника» и специальности 210600...		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «микроэлектронные устройства» Горохов А. В, Пичугина Л. П. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Микроэлектронные устройства». – М.: Ргу...
	Методические указания к лабораторным работам №№1÷4 по дисциплине «Web-программирование» Отчеты по лабораторным работам оформляются в электронном виде с именами авт-500 Иванов, Петров (лр1). doc (или . docx, . rtf, *....		Вычислительная техника ” схемотехника методические указания к лабораторным работам самара 2000 Схемотехника: Метод указания к лабораторным работам / Самар гос техн ун-т; Сост. И. В. Воронцов, В. П. Золотов. Самара, 2000, 59...
	Методические указания к лабораторным и домашним работам по дисциплине «Операционные системы»		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физико-химические методы анализа» Методические указания составили: доценты: С. А. Соколова, О. В. Перегончая, Л. Ф. Науменко, А. К. Решетникова, О. В. Дьяконова,,...
	Методические указания к выполнению лабораторных работ Омск 2006 П. С. Гладкий, Е. А. Костюшина, М. Е. Соколов, Проектирование баз данных: Методические указания к лабораторным работам. Омск: Издательство:...		Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технологии... Лабораторная работа 2 Составление календарного плана разработки портала вуза 16
	Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...		Методические указания по проведению лабораторных работ по дисциплине «Информатика» Методические указания по проведению лабораторных работ предназначены для студентов гоапоу «Липецкий металлургический колледж» технических...
	Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине...		Методические указания и задания к лабораторным работам по дисциплине... ...

Руководство, инструкция по применению