[F.Abdelaziz]

فى أعماق الميكروكونترولر PIC المؤقتات / العدادات ، والسجلات TMR0,OPTION_REG,INTCON

المؤقت Timer0

الجزء الأول

الهدف :
فى نهاية هذا الجزء يجب أن تكون قادرا على :
1- وصف المكونات الرئيسية لوحدة (موديول) المؤقت Timer0 .
2- إعداد سجلات موديول المؤقت Timer0 لإنتاج برنامج تطبيقى .

مقدمة لوحدة (موديول) المؤقت العداد :
ما هو الفرق بين المؤقت timer والعداد counter ؟
كلاهما مكونات تقوم بعد count الأحداث . التمييز الفعلى يأتى من كيفية استخدام النتيجة . على سبيل المثال ، يمكننا عد عدد مرات الضغط على مفتاح ضاغط عن طريق توصيله إلى مدخل موديول المؤقت / العداد كما هو موضح بالشكل التالى :

من جهة أخرى ، إذا أدخلنا إشارة دورية مثل مصدر ساعة أو مذبذب على دخل الموديول وجعلنا الموديول يبدأ فى التزايد عند الضغط على الزر الضاغط ويتوقف عند تحرير الضغط ، عندئذ يمكننا استخدام القيمة المخزنة فى الحساب الفعلى للزمن بين حدثى الضغط وتحرير المفتاح الضاغط كما فى الشكل التالى :

إذا ضربنا الزمن الدورى للساعة (T = 1/Frequency) فى القيمة المخزنة (عادة ما تكون بالثنائى) ، فسوف نعرف بالضبط كم طول زمن الضغط على المفتاح الضاغط . فى هذا المثال ، العداد ما زال يعد ، لكن فى هذه المرة يعد إشارة ساعة دورية والتى سوف تستخدم كمرجع وبالتالى فإن العداد يستخدم كمؤقت .

موديولات المؤقت لعائلة الميكروكونترولر PIC من المدى المتوسط :

[F.Abdelaziz]

موديولات المؤقت لعائلة الميكروكونترولر PIC من المدى المتوسط :
سوف نلقى نظرة على الثلاثة مؤقتات / عدادات والتى تتوفر فى عائلة المدى المتوسط للميكروكونترولر PIC . سوف تلاحظ أن كل منهما له مميزات ينفرد بها ولكن له أيضا بعض الخصائص المشتركة كما فى الشكل التالى :

فى البداية ، نحتاج إلى مصدر . هذا المصدر ممكن أن يكون ساعة متزامنة يتم توفيرها عن طريق مذبذب ، أو حدث يحدث بشكل غير دورى مثل مفتاح ضاغط متصل بطرف دخل ساعة المؤقت Timerx Clock Input (TxCKI) .
بعد ذلك ، القيمة الحالية سوف تحتاج إلى تخزينها فى مكان ما . فى الميكروكونترولر PIC من عائلة المدى المتوسط ، هذا المكان هو سجل 8 بت أو سجل 16 بت موجود فى ذاكرة البيانات ، وذلك تبعا لموديول المؤقت / العداد المستخدم . القيمة الثنائية فى هذا السجل سوف تتزايد بواحد تبعا لتغيير الحافة المختارة . على سبيل المثال , إذا قمنا بإعداد موديول المؤقت / العداد للتزايد عند الحافة السالبة (الهابطة) للإشارة ، فإن قيمة السجل سوةف تتزايد بواحد فى كل مرة يتغير فيها المصدر من الحالة المرتفعة إلى الحالة المنخفضة .
فى النهاية ، كل من المؤقتات / العدادات الثلاثة له على الأقل مقياس (قاسم تردد) واحد . هذه المقاييس قد تأتى قبل (سابقة) قيمة سجل الموديول وتسمى prescaler أو تأتى أو تأتى بعد (لاحقة) قيمة سجل الموديول وتسمى postscaler . يعمل المقياس عن طريق قسمة إشارة الدخل على قيمة محددة . على سبيل المثال ، إذا كان لدينا إشارة دخل دورية بتردد 1000 Hz (1000 Hz = 1/1 mS) وتم إمرارها على مقياس سابق محدد بالقيمة 2:1 ، فإن قيمة سجل المؤقت العداد سوف تتزايد بواحد كل 2 انتقال منطقى للإشارة أو عند تردد 500 Hz . أى أن الإشارة قد تم خفضها ( إبطاؤها) .

موديول المؤقت العداد TIMER0 :

[F.Abdelaziz]

موديول المؤقت العداد TIMER0 :
مقدمة :
موديول المؤقت / العداد Timer0 هو مؤقت / عداد 8 بت 8-bit بالمميزات التالية :
1- مقياس سابق prescaler 8 بت (مشترك مع مؤقت الحراسة WDT) .
2- قابلية اختيار مصدر ساعة داخلى أو خارجى .
3- المقاطعة عند حدوث تجاوز overflow (255→0) .
4- اختيار حافة المصدر ( حافة صاعدة – حافة هابطة ) .
لإعداد موديول المؤقت / العداد يستخدم سجل الوظائف الخاصة الخاص بالخيارات OPTION_REG .
الشكل التالى يبين المكونات المختلفة التى يتكون منها موديول المؤقت / العداد Timer0 بما فى ذلك بتات السجل OPTION_REG وتأثير كل منها .

العمل :
سوف نخوض خلال مكونات (بلوكات) موديول المؤقت / العداد Timer0 ونقوم بإعداد كل منها باستخدام سجل الخيارات OPTION_REG .
عمل المؤقت / العداد فى نظام العداد Counter :
1- اختيار مصدر الساعة لموديول المؤقت العداد Timer0 :

البت T0CS : بت اختيار مصدر ساعة المؤقت / العداد Timer0 :
· لاختيار مصدر ساعة المؤقت / العداد Timer0 من الإشارة المتواجدة على الطرف
T0CKI (Timer0 Clock Input) ( مصدر خارجى) يتم تحديد هذه البت بواحد "1" (الحالة الافتراضية) .
· لاستخدام ساعة دورة التعليمات الداخلية كمصدر لساعة المؤقت / العداد Timer0 يتم مسح هذه البت "0" .
ملحوظة :
ساعة دورة التعليمات الداخلية = تردد مذبذب الميكروكونترولر مقسوما على 4 أى Fosc/4 .

2- اختيار حافة المصدر ( للمصدر الخارجى فقط) :
البت T0SE : بت اختيار حافة المصدر الخارجى :
· لاختيار تزايد السجل TMR0 عند الحافة الهابطة ( الانتقال من الحالة المرتفعة إلى الحالة المنخفضة) للطرف T0CKI يتم تحديد هذه البت بواحد "1" (الحالة الافتراضية).
· ولاختيار تزايد السجل TMR0 عند الحافة الصاعدة ( الانتقال من الحالة المنخفضة إلى الحالة المرتفعة ) للطرف T0CKI يتم مسح "0" هذه البت .

التدريب الأول :

[F.Abdelaziz]

التدريب الأول :
الدائرة الكهربية :

البرنامج :

Device = 16F628A
Xtal 4
All_Digital true

OPTION_REG = %11111111            ; default 

Output PORTB
PORTB = 0 
Input PORTA.4

TMR0 = 0 

Cls
main:
Print $FE, 2                                        ;Return home (beginning of first line)
Print Dec TMR0
GoTo main

فى البداية ، سوف يتم استخدام سجل الخيارات فى الوضع الافتراضى ( جميع البتات آحاد) ومن ثم يكون:
· معد لاستخدام المؤقت Timer0 "كعداد" counter مع مصدر الساعة الخارجى من على الطرف RA4 (T0CKI) :

OPTION_REG.5 = T0CS = 1

· تزايد السجل TMR0 عند الحافة الهابطة (High to Low) :

OPTION_REG.4 = T0SE = 1

· تخصيص المقياس السلبق (قاسم التردد) لمؤقت الحراسة WDT وبالتالى فإن السجل TMR0 يتزايد بنسبة 1:1 بالنسبة لتردد مصدر ساعة الخارجية :

OPTION_REG.3 = PSA = 1 

تطبيق :
مقياس تردد :

[F.Abdelaziz]

تطبيق :
مقياس تردد :

البرنامج :

Device = 16F628A
Xtal 4
All_Digital true
OPTION_REG = %11111111 ; 
Output PORTB
PORTB = 0 
Input PORTA.4
Cls
main:
TMR0 = 0
DelayMS 1000
Print $FE, 2 ;Return home (beginning of first line)
Print "FREQUENCY: " , Dec TMR0 , " Hz"
GoTo main

التدريب الثانى :

[F.Abdelaziz]

التدريب الثانى :
فى هذا التدريب سوف يتم تغيير :
· تخصيص المقياس السابق prescaler إلى السجل TMR0 :

OPTION_REG.3 = PSA = 0

ونظرا لأن البتات bit 2: bit 0 فى الوضع الافتراضى بآحاد (111) فهذايعنى أن قيمة قسمة التردد تكون بالنسبة 1:256 أى يتم قسمة تردد مصدر الساعة الخارجى على الطرف RA4(T0CKI) على 256 . يمكن تغيير هذه النسبة بتغيير هذه البتات . وهنا سوف نأخذ القيم (000) وتعنى القسمة على "2" أى يتزايد السجل TMR0 بواحد عند الحافة الهابطة لنبضة الساعة الثانية ، ويكون سجل الخيارات :

OPTION_REG= %11110000

الدائرة الكهربية :

البرنامج :

Device = 16F628A
Xtal 4
All_Digital true

OPTION_REG = %11110000 ; Prescaler to TMR0(bit 3) with value 1:2 (bits 2:0) 

Output PORTB
PORTB = 0 
Input PORTA.4

TMR0 = 0 

Cls
main:
Print $FE, 2 ;Return home (beginning of first line)
Print Dec TMR0
GoTo main

تخصيص وإعداد المقياس السابق :

[F.Abdelaziz]

تخصيص وإعداد المقياس السابق :
البت PSA : بت تخصيص المقياس السابق (قاسم التردد) prescaler
المقياس السابق prescaler القابل للبرمجة متاح للاستخدام مع أى من المؤقت Timer0 أو مؤقت الحراسة WDT وليس مع كليهما فى نفس الوقت . لتخصيص المقياس السابق للمؤقت Timer0 ، يجب مسح "0" بت تخصيص المقياس السابق PSA :
· لتخصيص المقياس السابق لمؤقت الحراسة يتم تحديد البت PSA بواحد "1" .
· ولتخصيص المقياس السابق لموديول المؤقت Timer0 يتم مسح "0" البت PSA .

المقياس السابق سوف يحدد كم عدد الحواف سوف تعمل على تزايد قيمة السجل TMR0 بواحد . المقياس السابق للمؤقت Timer0 فى عائلة الميكروكونترولر PIC نت المدى المتوسط يمكن أن يتم إعاده لعمل تزايد لقيمة السجل TMR0 من نسبة 1:1 وحتى 1:256 . البتات PS2:PS0 تحدد اختيار معدل المقياس السابق كما فى الشكل التالى :

المؤقت Timer0

الجزء الثانى

الهدف :
فى نهاية هذا الجزء يجب أن تكون قادرا على :
1- تطوير (إنشاء) برنامج لتوليد مقاطعات نتيجة تجاوز السجل TMR0 من أجل فترة زمنية محددة .
2- تطوير (إنشاء) برنامج باستخدام مصدر ساعة خارجى مع موديول المؤقت / العداد Timer0 .
3- تطوير (إنشاء) برنامج لمصدر ساعة خارجى لموديول المؤقت Timer0 .

[z_ramzi]

أخ فتح الله السلام لكم وعليكم وعلى الجميع
دائما مواضيعك متميزة وتأتي في وقتها
جزاك الله عن هذه الأمة خيرا وجعل مجهوداتك في ميزان حسناتك
والى الأمام وشكرا مرة ثانية