TIMER0

sesion11

TEMPORIZADORES/CONTADORES

Los microcontrol adores AVR tienen en su interior 3

temporizadores/Contadores, a saber:

TMR0 y TMR2 de 8 bits,

TMR1 de 16 bits.

Pueden ser configurados de manera general como:

temporizadores,

contadores de eventos externos ,

comparadores,

generadores PWM,

etc.

Analicemos a continuación la estructura y

funcionamiento de cada uno de ellos.

Objetivos

Describir el funcionamiento de los

temporizadores/Contadores. Configurar los temporizadores

y habilitar sus interrupciones para realizar contadores

temporizados, contadores de eventos externos,

comparadores, capturas de señales externas, generadores

PWM .

Fundamento teórico y esquemas

TIMER/COUNTER0

Las características principales de este temporizador son:

Contador de un solo canal.

Generador de frecuencias.

Contador de eventos externos.

Posee un prescaler de reloj de 10 bits.

Produce una interrupción por sobreflujo ( al pasar de 0xFF

a 0x00 ) .

Como podemos observar en la figura de bloques, el TMR0 puede

recibir pulsos del reloj interno ( temporizador) o del exterior por el Pin

4 ( T0, Contador de eventos externos ) . Cuando existe un sobreflujoproduce una interrupción.

Para configurar y trabajar con el TMR0 se deben tener en cuenta los

bits de los siguientes registros:

REGISTRO DE CONTROL TIMER/COUNTER0 – TCCR0

Los bits TCCR0<2:0>, permiten seleccionar la f uente de reloj,

conforme la siguiente tabla

Cuando se emplea el prescaler, por ejemplo CLK/8 significa que cada 8 pulsos

de reloj el registro TCNT0 se incrementa en una unidad, lo que significa que el

tiempo de desborde ( de 0xFF a 0x00) se multiplica por 8 veces

Cuando se configura como contador, por el pin T0 entran los pulsos y el

incremento de la cuenta , se puede configurar en el registro TCCR0 en falling (

flanco descendente ) o rising ( flanco ascendente ) .

REGISTRO TIMER/COUNTER0 – TCNT0

Es un registro de 8 bits que se puede leer o escribir directamente. Cuando

se realiza una determinada temporización, en este registro se precarga con

cierto valor dependiendo del tiempo necesitado, conforme la siguiente

fórmula:

De aquí, por ejemplo, si necesitamos un tiempo de 4 milisegundos a un

oscilador de 4MHz, el registro TCNT0 se deberá cargar con TCNT0 = 6.

Con este valor, el TMR0 cada 250 conteos dará una señal de

interrupción. Los valores que se cargan en TCNT0 habrá que ajustarlos,

pues no se toma en cuenta el tiempo que tarda en ejecutarse las

instrucciones de la subrutina de TMR0.

REGISTRO DE MASCARA DE INTERRUPCIONES TIMER/COUNTER0 –

TIMSK

El bit 0, permite habilitar la interrupción del TMR0 si se escribe 1.

REGISTRO DE BANDERA S DE INTERRUPCIONES – TIFR

Cuando se produce una interrupción el bit TOV0 se pone automáticamente en

1, indicando que el TCNT0 pasó de 0xFF a 0x00

PARA CONFIGURAR EL TMR0 COMO TEMPORIZADOR SE SIGUEN

LOS SIGUIENTES PASOS:

Configurar el TMR0 como temporizador y el prescaler:

Config Timer0 =Timer, Prescaler = 64

Se apaga el TMR0: Stop Timer0

Se direcciona el vector de interrupción: On Timer0 Over0

Se precarga el registro TCNT0: Timer0 = ….

Se habilita la interrupción por TMR0: Enable Timer0

Se habilitan las interrupciones globales: Enable Interrupts

Se inicia el temporizador: Start Timer0

PROGRAMA QUE INCREMENTA CONTEO BINARIO EN

PTOB CADA SEGUNDO USANDO INTERRUPCIÓN POR

TIMER0 CONSIDERANDO UNA FRECUENCIA DE

RELOJ DE 4 MHZ

CK/64 tiempo mínimo=16us

4ms/16us=250 conteos

256-250=6 -> TCNT0

4ms x 250conteos= 1s

.include “m8def.inc“

.org 0x00

rjmp main

.org 0x0020

rjmp timer

main:

LDI R17,0x00

out portb,r17

clr r25 ;pone a cero contador 4ms

ser r16 ; poner todo a ‘1’

out ddrb,r16 ;ptoB de salida

out timsk,r16 ;habilita int. por timer

ldi r16,6

out tcnt0,r16 ;manda el 6 a timer

sei ;habilita I en SREG habilitassem global

ldi r16,$03 ;

out tccr0,r16 ;011 en escala: CK/64

clr TIFR ; se pone a cero el bit TOV0

Ciclo: nop ;pasa el tiempo

rjmp ciclo

timer: inc r25 ;inc. conteo de 4ms

cpi r25,$fa ;250d = fah

breq increm ;se va a inc. ptoB

pon_conteo: ldi r16,$06

out tcnt0,r16 ;comienza tiempo 4ms otra vez

CLR TIFR

reti ;regresa de interrupción

;habilitando I en SREG

increm: inc r17 ;inc conteo en ptoB

out portb,r17 ;saca conteo

clr r25 ;borra conteo de 4ms

rjmp pon_conteo

Este programa hace parpadear un led conectado al pin RB0 del puerto

B durante aprox. 1seg. utilizando el timer0 para esto con su interrupcion

Registros: r0 -> sirve para el parpadeo del led al aplicarle un eor

r16 -> On/Off led, r17 para precargar al timer/counter0,

r18 contador de interrupciones,

r19 flag indicación de que paso un segundo

Conexiones: B1 -> LedDIRECTIVAS EN ENSAMBLADOR

.include "m8def.inc" ;ATmega8

;DEFINICION DE REGISTROS

.def led_cambio=r0 ;registro para parpadeo del led

.def count=r18

.def flag=r19

;reset-vector address $0000

.org $0000

rjmp main ;ve al main

.org $009

rjmp int_tmr0 ;va a la interrupcion por desborde del timer0

;PROGRAMA PRINCIPAL

main:

ldi r16,$04 ;Configuracion de...

out sph,r16

ldi r16,$5F out spl,r16 ;...la pila: Stack: $045F=RAMEND

ser r16 ;r16 <- $FF

out ddrb,r16 ;portB salida

clr flag ;ponemos a cero la bandera para indicar que ha pasado 1seg.

clr count ;ponemos a cero el contador de interrupciones

ldi r16,4 ;r16 <- 4

out tccr0,r16 ;configuramos el Timer/Counter0 con reloj interno preescaler 256

ldi r16,130 ;r16 <- 130

out tcnt0,r16 ;valor de precarga para contar solamente 125 estados del timer

ldi r16,1 ;r16 <- 1

out timsk,r16 ;se habilita la interrupción por desborde del Timer/Counter0

ldi r16,$01 ;r16 <- $01 -> Iluminar led conectado pin RB0

mov led_cambio,r16 ;led_cambio <- r16 :variable para el parpadeo

sei ;se habilita las interrupciones globales

loop:

cpi flag,255 ;pasó 1seg?

breq toggle ;saltamos a cambiar estado

rjmp loop ;bucle infinito

toggle:

out portb,r16 ;actuamos sobre el led(conectado al pin RB0)

eor r16,led_cambio ;cambiamos estado on/off

clr flag ;limpiamos la bandera de indicación de 1seg pasado

rjmp loop ;bucle infinito

Les explico los registros del TIMER:

TIMSK - Habilita la interrupción por sobreflujo del contador TCNT0

TIFR - Es la bandera que dice si hubo sobreflujo del TCNT0

TCCR0 - Aquí uno da las escalas de división de TCNT0

TCNT0 - Aquí se lleva la cuenta

En TCCR0 Se tiene CS02, CS01 y CS00 los cuales indican la escala y el

funcionamiento del Timer, los datos que llevan son CS02, CS01 y CS00

respectivamente:

*Cristal de 4MHz

000 - stop, no cuenta

001 - CK, la escala es igual al cristal que uno le ponga (0.25us por conteo y 4MHz)

010 - CK/8 (2us)

011 - CK/64 (16us)

100 - CK/256 (64us)

101 - CK/1024 (256us)

110 - Flanco derecho en patita T0 PD4

111 - Flanco izquierdo en T0

R25 va a contar 250 veces el desbordamiento del timer. El timer se va a desbordar

cada 4ms ya que se usó CK/64. R16 lleva un 6 para que el conteo se haga 250

veces.

;RUTINA DE INTERRUPCION

int_tmr0:

inc count ;incrementar contador de interrupciones

cpi count,125 ;se han producido 125 interrupciones

brne salir ;si no han pasado 125 interrupciones, salimos de la rutina

ser flag ;pasaron las 125 interrupciones = 1 seg, activamos bandera

clr count ;reiniciamos contador de interrupciones

salir:

ldi r17,130 ;r17 <- 130

out tcnt0,r17 ;valor de precarga para contar solamente 125 estados del timer

reti ;fin de rutina de interrupción