12 Фактор времени и аналоговый мир

Цель лекции: научить студентов работать с временными факторами и обрабатывать аналоговые сигналы с применением цифровой техники.

Краткое содержание лекции. Модуль таймера TMR1 Управляющие биты TMR1. Применение таймера TMR1. Аналоговый мир и цифровая обработка сигналов. Преобразователи АЦП и ЦПА.

12.1 Модуль таймера tmr1

Во многих системах ключевые операции связаны со вре­менем. Это может быть измерение длительности какого-либо события, подсчет чис­ла внешних событий или же управление внешним объектом в течение определенно­го периода времени. В качестве примера можно указать задачу измерения интервала между импульсами, формируемыми датчиком при прохождении мимо него зубцов маховика коленчатого вала двигателя. Это значение далее ис­пользуется для определения скорости вращения вала.

В тех случаях, когда время становится одним из важнейших критериев, для реализации указанных функций обычно используются аппаратные счетчики, например таймер TMR1, а не программно – формируемые задержки.

Управляют работой таймера TMR1 регистры специального назначения PIR1, TICON, INTCON, TMR1, TMR1H, TMR1L.

TMR1 – 16-разрядный таймер/счетчик, состоящий из двух 8-разрядных регистров (TMR1H и TMR1L), доступных для чтения и записи. Счет выполняется в этих спаренных регистрах. Инкрементируя их значение от 0000h до FFFFh. Если к FFFFh добавить единицу регистр переполнится и далее счет продолжится с 0000h. При переполнении счетчика устанавливается в '1' флаг прерывания TMR1IF (нулевой бит в регистре PIR1<0>). Само прерывание можно разрешить/запретить установкой/сбросом бита TMR1IE в регистре Р1Е1<0>.

Примечание. Цифра в скобках <0> обозначает номер бита регистра.

TMR1 может работать в режимах: режим таймера, режим счетчика.

Включается TMR1 установкой бита TMR1ON в ‘1’ (T1CON<0>).

Битом TMR1CS (T1CON<1>) выбирается внешний или внутренний источник тактовых импульсов. Счетчики TMR1 инкрементируются при каждом машинном цикле.

Когда включен генератор тактовых импульсов (T1OSCEN=1), выводы RC1/T1OSI/CCP2 и РС0/T1OSO/TICK1 настроены как входы. Значение битов TRISC<1:0> игнорируется, а чтение данных с этих выводов дает результат '0'.

Управляющие биты TMR1 находятся в регистре T1CON.

Предделитель TMR1 очищается при записи в TMR1L или TMR1H.

Регистр PIE1 (адрес 8Ch) доступен для чтения и записи, содержит биты разрешения периферийных прерываний. Чтобы разрешить периферийные прерывания необходимо установить в '1' бит PEIE регистра INTCON<6>.

Регистр INTCON (адреса 0Вh, 8Вh, 10Вh или 18Вh) доступен для чтения и записи. Он содержит биты разрешений и флаги прерываний: переполнения TMR1; изменения уровня сигнала на выводах PORTB; внешний источник прерываний RB0/INT.

Регистр PIR1 доступен для чтения и записи, содержит флаги прерываний периферийных модулей.

Примечание. Флаги прерываний устанавливаются при возникновении условий прерываний вне зависимости от установленных битов разрешения конкретных прерываний и бита общего разрешения прерываний GIE (INTCON<7>). Программное обеспечение пользователя должно сбрасывать соответствующие флаги при обработке прерываний от периферийных модулей.