Таймером называется средство микропроцессора, служащее для измерения времени и реализации задержек. Основой таймера служит суммирующий счетчик, который считает количество импульсов генератора тактовой частоты.
Для таймера могут быть указаны:
- разрядость таймера;
- коэффициент предварительного деления;
- диапазон изменения счетного регистра;
- режим работы.
Разрядность таймера представляет собой разрядность двоичного счетчика, используемого для его реализации и определяет верхнюю допустимую границу счетного регистра. Например, для 8-разрядного таймера верхняя граница счетного регистра будет 28-1 = 255.
Предварительный делитель – делитель частоты тактового сигнала, работающий как один или несколько последовательно соединенных T-триггеров. Таймер изменяет свое значение на 1 каждые n сигналов тактового импульса. n называют коэффициентом предварительного деления.
Зная частоту тактового генератора fosc и коэффициент предварительного деления Kpre, легко определить частоту таймера по формуле:
Время одного тика таймера соответственно будет
Полное время счета таймера (время перебора всех допустимых значений двоичного счетчика) определится как
Например, если требуется реализовать задержку 1с на 8-разрядном таймере с коэффициентом предварительного деления Kpre=1 и тактовой частотой fosc=8 МГц, имеем
tic = 0,125 мкс;
Tcount = 0,125*28 = 32 мкс
1с/32мкс = 31250 повторений
Реализация
TIMER_COUNT = 0;
while(i>0) {
}
Широтно-импульсная модуляция
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) – импульсный сигнал постоянной частоты и переменной скважности.
Скважность есть отношения периода следования импульса к длительности импульса.
С помощью задания скважности (длительности импульсов) можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ.
Обратная величина, то есть отношение длительности импульса к периоду, называется коэффициентом заполнения.
Разрядностью ШИМ называется разрядность таймера, используемого для формирования ШИМ-сигнала.
Существуют два основных режима работы ШИМ:
- быстрый ШИМ;
- фазовый ШИМ.
Быстрый ШИМ
Период ШИМ определяется максимальным значением, до которого считает счетчик. В этот момент ШИМ-сигнал устанавливается в «1». При достижении счетчиком значения, поданного на второй вход цифрового компаратора, осуществляется сброс выходного ШИМ-сигнала.
Фазовый ШИМ
В данном режиме счетчик работает как суммирующий и считает от 0 до максимального значения, а при достижении максимального значения работает как вычитающий, считая до 0.
При совпадении значения счетчика с некоторым установленным значением, происходит переключение выхода ШИМ.
Частотно-импульсная модуляция — сигнал переменной частоты и постоянной скважности, равной 2. При таком виде модуляции изменяется период сигнала, а длительность импульса всегда составляет половину периода.
Назад: Программирование микроконтроллеров