Источники тактовых импульсов, применяемые для тактирования цифровой электроники
С микроконтроллерами могут использоваться различные источники тактового сигнала (в семействе Tiny их количество ограничено). Прежде всего, это встроенный кварцевый генератор с подключаемым внешним резонатором. Также в качестве тактового может использоваться простейший RC-генератор – как внутренний (калибруемый), так и с внешней RC-цепочкой. Кроме того, в качестве тактового может использоваться внешний сигнал синхронизации с генератора тактовых импульсов. Может быть использован внешний кварцевый (или даже керамический) генератор.
Рассказать об одном из режимов работы таймера (счётный, Normal, CTC)
Режим работы таймера T0 определяется состоянием четырех битов WGM01…WGMx03 регистра TCCR0A и TCCR0B. Надо смотреть документацию, чтобы понять подробнее, так ему и скажем.
Счётные режимы
Оба режима Normal и CTC являются счётными, то есть таймер считает такты и запоминает сколько тактов прошло. Это может быть использовано для измерения промежутков времени.
Режим Normal
Это наиболее простой режим работы таймеров, он же единственный режим в младших моделях семейства. В этом режиме счетный регистр функционирует как обычный суммирующий счетчик. По каждому импульсу тактового сигнала осуществляется инкремент счетного регистра. При переходе через значение $FF возникает переполнение, и счет продолжается со значения $00. В том же такте сигнала, в котором обнуляется регистр TCNTn, устанавливается в «1» флаг переполнения счетного регистра TOVn (Timer Overflow).
При равенстве счетного регистра и регистра сравнения устанавливается флаг прерывания OCFn и, если разряд OCIEn регистра TIMSK установлен в «1», генерируется соответствующее прерывание. Наряду с установкой флага при равенстве счетного регистра и регистра сравнения может изменяться состояние вывода OC0x микроконтроллера.
Режим CTC (сброс при совпадении)
В этом режиме счетный регистр функционирует как обычный суммирующий счетчик, инкремент которого осуществляется по каждому импульсу тактового сигнала на входе таймера. Однако максимально возможное значение счетного регистра и, следовательно, разрешающая способность счетчика определяется регистром сравнения OCR0A и OCR0B. После достижения значения, записанного в регистре сравнения, счет продолжается со значения 0x0000. В том же такте сигнала, в котором обнуляется счетный регистр, устанавливается флаг прерывания TOV0 регистра TIFR0.
Дать определение прерываниям, привести примеры, рассказать о смысле их использования
Прерывания – это аппаратные события, которые прекращают нормальный ход программы для выполнения какой-либо приоритетной задачи. Причём это событие может быть как внутренним (от встроенной периферии самого микроконтроллера – таймеров, портов ввода-вывода, АЦП и других), так и внешним – например, появление на входе импульса от нажатой кнопки.
Базовые примеры: прерывание по нажатию кнопки на плате, по переполнению таймера, по достижению таймером значения, прерывание для получения данных.
Смысл использования очевиден – обрабатывать события, которые не терпят отложения по времени. Прервать основной ход программы для нормальной и своевременной обработки возникающих событий.
Система тактирования микроконтроллера, предделители
Микроконтроллер тактируется источником периодического сигнала, выдающим в качестве выходного сигнала меандр (прямоугольный импульс). Микроконтроллер работает при восходящем фронте волны:
Входящий сигнал может иметь предделители – это …
Зачем при установке предделителя ядра требуется последовательная запись в 2 регистра
Рассказать порядок выполнения команд на assembler’e в случае работы с прерываниями