AVR микроконтроллер AT90S2333 фирмы Atmel

Режим холостого хода.

Когда бит SM сброшен (0), команда SLEEP переводит процессор в режим

холостого хода (Idle mode). ЦПУ останавливается, но Таймеры/Счетчики,

сторожевой таймер и система прерываний продолжают работать. Это позволяет

процессору возобновлять работу как от внешних прерываний, так и по

переполнению таймеров/счетчиков или по сбросу от сторожевого таймера. Если

прерывание от аналогового компаратора не требуется, аналоговый компаратор

может быть отключен установкой бита ACD регистра ACSR. Это уменьшает

потребляемую мощность в режиме холостого хода. При выходе из режима

холостого хода процессор запускается без задержки.

Экономичный режим.

Когда бит SM установлен (1), команда SLEEP переводит процессор в

экономичный режим (Power Down Mode). В этом режиме останавливается внешний

генератор тактовых импульсов. Пользователь может разрешить работу

сторожевого таймера в этом режиме. Если сторожевой таймер разрешен,

процессор выходит из экономичного режима после отработки периода

сторожевого таймера. Если сторожевой таймер запрещен, выход из экономичного

режима может произойти только по внешнему сбросу, brown-out

сбросу или внешнему прерыванию по уровню.

Если для вывода из экономичного режима используется прерывание по

уровню, низкий уровень должен удерживаться на время достаточное для запуска

процессора. Это увеличивает устойчивость процессора к помехам. Изменение

уровня дважды проверятся с периодом генератора сторожевого таймера, если

обе выборки сигнала имеют необходимый уровень, процессор включается.

Номинальный период сторожевого таймера 1uS при 5В питания и температуре 25

градусов Цельсия.

При выходе из экономичного режима, от времени появления условия выхода

до включения процессора проходит некоторое время необходимое для запуска

кварцевого генератора. Задержка включения определяется теми же битами

CKSEL, что и время сброса. Длительность задержки на включение приведена в

таблице 7.

Если условие включения исчезнет до того, как процессор запустится,

например, низкий уровень на входе прерывания продержится недостаточно

долго, процессор не выйдет из экономичного режима.

Таблица 7. Установка задержки включения

|CKSEL [2:0] |Время запуска |

|000 |6CK |

|001 |6CK |

|010 |16K CK |

|011 |16K CK |

|100 |16K CK |

|101 |1K CK |

|110 |1K CK |

|111 |1K CK |

ТАЙМЕРЫ/СЧЕТЧИКИ

В AT90S2333/4433 предусмотрены два таймера/счетчика общего назначения.

8-разрядный и 16-разрядный. Каждый из таймеров индивидуально подключается к

одному из выходов 10-разрядного предварительного делителя частоты. Оба

таймера могут использоваться как таймеры с внутренним источником импульсов

или счетчики импульсов поступающих извне. В качестве источника импульсов

для таймеров можно выбрать сигнал с тактовой частотой процессора (CK),

импульсы предварительного делителя (CK/8, CK/64, CK/256 или CK/1024) или

импульсы с соответствующего внешнего вывода. Кроме того, таймеры могут быть

остановлены, запретом прохождения импульсов на них.

8-РАЗРЯДНЫЙ ТАЙМЕР/СЧЕТЧИК 0

8-разрядный таймер/счетчик может получать импульсы тактовой частоты -

CK, импульсы с предварительного делителя (CK/8, CK/64, CK/256 или CK/1024),

импульсы с внешнего вывода или быть остановлен соответствующими установками

регистра TCCR0. Флаг переполнения таймера находится в регистре TIFR. Биты

управления таймером расположены в регистре TCCR0. Разрешение и запрещение

прерываний от таймера управляется регистром TIMSK.

При работе таймера/счетчика от внешнего сигнала, внешний сигнал

синхронизируется с тактовым генератором ЦПУ. Для правильной обработки

внешнего сигнала, минимальное время между соседними импульсами должно

превышать период тактовой частоты процессора. Сигнал внешнего источника

обрабатывается по спадающему фронту тактовой частоты процессора.

8-разрядный таймер/счетчик можно использовать как счетчик с высоким

разрешением, так и для точных применений с низким коэффициентом деления

тактовой частоты. Более высокие коэффициенты деления можно использовать для

медленных функций или измерения временных интервалов между редкими

событиями.

РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ ТАЙМЕРОМ/СЧЕТЧИКОМ 0 - TCCR0

TCCR0

|0 |0 |0 |Таймер/счетчик остановлен |

|0 |0 |1 |CK |

|0 |1 |0 |CK/8 |

|0 |1 |1 |CK/64 |

|1 |0 |0 |CK/256 |

|1 |0 |1 |CK/1024 |

|1 |1 |0 |Внешний вывод T0, нарастающий фронт |

|1 |1 |1 |Внешний вывод T0, спадающий фронт |

Условие Stop запрещает/разрешает функционирование таймера/счетчика. В

режимах деления используется частота тактового генератора. При

использовании работы от внешнего источника предварительно должен быть

установлен соответствующий бит регистра направления данных (0 - включает

ножку на ввод).

ТАЙМЕР/СЧЕТЧИК 0 - TCNT0.

TCNT0

|0 |0 |Таймер/счетчик 1 отключен от вывода OC1 |

|0 |1 |Переключение выхода OC1 |

|1 |0 |Сброс (0) вывода OC1 |

|1 |1 |Установка (1) вывода OC1 |

Таблица 10. Установка режима работы ШИМ

|PWM11 |PWM10 |Описание |

|0 |0 |Работа ШИМ запрещена |

|0 |1 |8 разрядный ШИМ |

|1 |0 |9 разрядный ШИМ |

|1 |1 |10 разрядный ШИМ |

РЕГИСТР B УПРАВЛЕНИЯ ТАЙМЕРОМ/СЧЕТЧИКОМ 1 - TCCR1B

|0 |0 |0 |Таймер/счетчик 1 |

| | | |остановлен |

|0 |0 |1 |CK |

|0 |1 |0 |CK/8 |

|0 |1 |1 |CK/64 |

|1 |0 |0 |CK/256 |

|1 |0 |1 |CK/1024 |

|1 |1 |0 |Спадающий фронт на |

| | | |выводе T1 |

|1 |1 |1 |Нарастающий фронт на |

| | | |выводе T1 |

Условие Stop запрещает/разрешает функционирование таймера/счетчика. В

режимах деления используется частота тактового генератора. При

использовании работы от внешнего источника предварительно должен быть

установлен соответствующий бит регистра направления данных (0 - включает

ножку на ввод).

ТАЙМЕР/СЧЕТЧИК 1 - TCNT1H И TCNT1L

TCNT1H

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|2Dh(4Dh) | | | | | | | | |

| |MSB |- |- |- |- |- |- |- |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

TCNT1L

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|2Ch(4Ch) | | | | | | | | |

| | | | | | | | |LSB |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

Это 16-разрядный регистр, содержащий текущее значение таймера/счетчика 1.

Чтобы чтение и запись двух байт счетчика происходило синхронно, для работы

с ним используется временный регистр (TEMP). Этот вре-

менный регистр также используется при доступе к регистрам OCR1 и ICR1.

Если доступ к регистру с использованием TEMP производится и в основной

программе и в обработчике прерывания, на время доступа к регистру из

основной программы прерывания должны быть запрещены.

- Запись в таймер счетчик 1: При записи старшего байта в TCNT1H,

записываемые данные помещаются в регистр TEMP. Затем, при записи младшего

байта, он вместе с данными из TEMP переписывается в таймер/счетчик 1. Таким

образом, при записи 16-разрядного значения первым должен записываться байт

в TCNT1H.

- Чтение таймера/счетчика 1: При чтении младшего байта из TCNT1L, он

посылается в процессор, а данные из TCNT1H переписываются в регистр TEMP,

то есть одновременно читаются все 16-разрядов. При последующем чтении

регистра TCNT1H, данные берутся из регистра TEMP. То есть при чтении 16-

разрядного значения счетчика первым должен читаться регистр TCNT1L.

Таймер/счетчик 1 организован как суммирующий счетчик (в режиме ШИМ -

суммирующий/вычитающий) с возможностью чтения и записи. Если задан источник

тактовых импульсов для таймера/счетчика 1, после записи в него нового

значения, счет продолжается с следующем за операцией записи

периоде тактовой частоты.

РЕГИСТР СОВПАДЕНИЯ ТАЙМЕРА/СЧЕТЧИКА 1 - OCR1H И OCR1L

OCR1H

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|2Bh(4Bh) | | | | | | | | |

| |MSB | | | | | | | |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

OCR1L

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|3Dh(5Dh) | | | | | | | | |

| | | | | | | | |LSB |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

Регистр совпадения 16-разрядный регистр, доступный для чтения и записи. В

этом регистре хранятся данные, которые непрерывно сравниваются с текущим

значением таймера/счетчика 1. Действие по совпадению задается регистрами

управления таймером/счетчиком 1 и регистром состояния. Поскольку регистр

OCR1A является 16-разрядным, при записи нового значения в регистр, для того

чтобы оба байта регистра записывались одновременно, используется временный

регистр (TEMP). При записи старшего байта, данные помещаются во временный

регистр, который переписывается в OCR1AH при записи младшего байта в

OCR1AL. Таким образом, для записи в регистр первым должен записываться

старший байт. Регистр TEMP используется при доступе к TCNT1 и ICR1, поэтому

если временный регистр используется в основной программе и в прерываниях,

при доступе к TEMP из основной программы прерывания должны запрещаться.

РЕГИСТР ЗАХВАТА ТАЙМЕРА/СЧЕТЧИКА 1 - ICR1H И ICR1L

ICR1H

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|25h(45h) | | | | | | | | |

| |MSB | | | | | | | |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

ICR1L

| |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 |

|24h(44h) | | | | | | | | |

| | | | | | | | |LSB |

| |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |R\W |

|Начальное|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |

|значение | | | | | | | | |

Регистр захвата 16-разрядный регистр доступный только для чтения. По

нарастающему или спадающему фронту (в соответствии с выбором фронта

импульса захвата ICES1) сигнала на выводе ICP текущее значение

таймера/счетчика 1 переписывается в регистр захвата ICR1. В это же время

устанавливается флаг захвата ICF1. Поскольку регистр захвата является 16-

разрядным, для чтения его значения, чтобы оба байта прочитались

одновременно, используется временный регистр. При чтении младшего байта

ICR1L, он посылается в ЦПУ, а старший байт регистра ICR1H переписывается во

временный регистр (TEMP). При чтении старшего байта, он принимается из

временного регистра. Таким образом для чтения 16-разрядного регистра первым

должен читаться младший байт. Регистр TEMP используется при доступе к TCNT1

и OCR1, поэтому если временный регистр используется в основной программе и

в прерываниях, при доступе к TEMP из основной программы прерывания должны

запрещаться.

ТАЙМЕР/СЧЕТЧИК 1 В РЕЖИМЕ ШИМ

При выборе режима широтно-импульсной модуляции (ШИМ), таймер/счетчик 1 и

регистр совпадения OCR1A формируют 8, 9 или 10-разрядный непрерывный

свободный от "дрожания" и правильный по фазе сигнал, выводимый на ножку

PB3(OC1). Таймер/счетчик 1 работает как реверсивный счетчик считающий от 0

до конечного значения (см. табл.10). При достижении конечного значения

счетчик начинает считать в обратную сторону до нуля, после чего рабочий

цикл повторяется. Когда значение счетчика совпадает с 8, 9 или 10-ю

младшими битами регистра OCR1A, вывод PD1(OC1) устанавливается или

сбрасывается в соответствии с установками бит COM1A1 и COM1A0 в регистре

TCCR1 (см. табл.11).

Таблица 12. Конечное значение таймера и частота ШИМ.

|Разрешение |Конечное значение |Частота ШИМ |

|ШИМ |таймера | |

|8 бит |00FFh (255) |Ftc1/510 |

|9 бит |01FFh (511) |Ftc1/1022 |

|10 бит |03FFh (1023) |Ftc1/2046 |

Таблица 13. Установка режима совпадения при работе ШИМ

|COM1A1|COM1A0|Влияние на вывод OC1 |

|0 |0 |не подключен |

|0 |1 |не подключен |

|1 |0 |очищается при совпадении, для возрастания счетчика и |

| | |сбрасывается для уменьшения (неинвертирующий ШИМ) |

|1 |1 |очищается при совпадении, для уменьшения счетчика и |

| | |сбрасывается для возрастания (инвертирующий ШИМ) |

В режиме ШИМ, при записи в регистр OCR1A, 10 младших бит передаются во

временный регистр и переписываются только при достижении таймером/счетчиком

конечного значения. При этом устраняется появление несимметричных импульсов

(дрожания), которые неизбежны при асинхронной записи OCR1A. Во промежуток

времени между записью во временный регистр и переписыванием его в OCR1, при

обращении к OCR1 читается содержимое временного регистра. Если OCR1A

содержит значение 0000h или конечное значение (TOP), вывод OC1 остается в

том состоянии, которое определяется установками COM1A1 и COM1A0. Это

показано в табл. 14.

Таблица 14. Выход ШИМ для OCR=0000h или TOP

|COM1A1|COM1A0|OCR1A |вывод OC1|

|1 |0 |0000h |низкий |

|1 |0 |TOP |высокий |

|1 |1 |0000h |высокий |

|1 |1 |TOP |низкий |

В режиме ШИМ флаг переполнения таймера 1 (TOV1) устанавливается когда

счетчик изменяет направление счета в точке 0000h. Прерывание по

переполнению таймера 1 работает как при нормальном режиме работы

таймера/счетчика, т.е. оно выполняется, если установлен флаг TOV1 и

разрешены соответствующие прерывания. То же самое касается флага совпадения

и прерывания по совпадению.

СТОРОЖЕВОЙ ТАЙМЕР

Сторожевой таймер работает от отдельного встроенного генератора

работающего на частоте 1 MHz (это типовое значение частоты для питания 5В).

Управляя предварительным делителем сторожевого таймера можно задавать

интервал сброса таймера от 16 до 2048 mS. Команда WDR сбрасывает сторожевой

таймер. Для работы сторожевого таймера можно выбрать одно из 8-ми значений

частоты, что позволяет в широких пределах изменять время между исполнением

команды WDR и сбросом процессора. При отработке периода работы сторожевого

таймера, если не поступила команда WDR, AT90S2313 сбрасывается, выполнение

программы продолжается с вектора сброса.

Для предотвращения нежелательного отключения сторожевого таймера, для

его запрещения должна выполняться определенная последовательность, которая

описана при рассмотрении регистра WDTCR.

РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ СТОРОЖЕВЫМ ТАЙМЕРОМ – WDTCR

WDTCR

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9