Timer Interface Module

Transcripción

1 Timer Interface Module M.C. Jorge Eduardo Ibarra Esquer Timer Interface (TIM) El TIM es un timer de 2 canales que proporciona una referencia de temporización con captura de entrada, comparador de salida y funciones de modulación de ancho de pulso El HC908GP32 tiene dos interfaces de timer, denominadas TIM1 y TIM2 1

2 Características del TIM Dos canales para catura de entrada o comparación de salida Disparo de captura por flancos Acción de comparar salida al activar, borrar o intercambiar Generación de señal de modulación de ancho de pulso (PWM) Entrada del reloj programable con selección de preescalador del reloj del bus interno de 7 frecuencias 2

3 Nombres de las terminales Funcionamiento Tiene un contador de 16 bits, que proporciona la referencia de tiempo para las funciones de captura de entrada y comparación de salida Se puede leer el valor del contador en cualquier momento sin afectar el conteo Los dos canales de cada timer pueden programarse de manera independiente para trabajar como captura de entrada o comparador de salida 3

4 Preescalador del contador El reloj de referencia puede ser una de siete salidas del pin de reloj del TIM Estas siete frecuencias se generan a partir del reloj del bus Los bits de selección del preescalador PS[2:0] en el registro de control y estado del TIM, permiten seleccionar el reloj Captura de entrada (Input capture) Con esta función, el TIM puede capturar el momento en el cual se presenta un evento externo Cuando un flanco activo se presenta en el pin de un canal de captura de entrada, el TIM captura el contenido del contador del TIM en los registros del canal, TCHxH:TCHxL La polaridad del flanco es programable Las capturas de entrada pueden generar interrupciones 4

5 Comparador de salida Con esta función, el TIM puede generar un pulso periódico con polaridad, duración y frecuencia programables Cuando el contador alcanza el valor que contienen los registros de un canal de comparador de salida, el TIM puede activar, borrar o cambiar el valor del pin de salida Las comparaciones de salida pueden generar interrupciones Comparador de salida sin buffer 5

6 Comparador de salida con buffer Modulación de ancho de pulso Al utilizar la función de cambiar el valor del pin de un canal de comparación de salida, el TIM puede generar una señal PWM El valor en los registros de módulo del contador del TIM determina el periodo de la señal El pin del canal cambia su valor cuando el contador alcanza el valor contenido en dichos registros 6

7 Modulación de ancho de pulso El periodo de la señal queda determinado por el tiempo entre sobreflujos del contador Modulación de ancho de pulso El valor del comparador de salida en los registros del canal del TIM, determina el ancho del pulso El tiempo que transcurre entre el sobreflujo y el valor del comparador de salida, es el ancho del pulso 7

8 Modulación de ancho de pulso Si se desea tener un pulso con valor 1, entonces se deberá programar el TIM para que limpie el pin del canal al llegar al valor del comparador Si se desea un pulso con valor 0, entonces se deberá programar al TIM para que active el pin Modulación de ancho de pulso El valor en los registros del contador de módulo del TIM y la salida seleccionada del prescalador, determinan la frecuencia de salida del PWM La frecuencia de una señal PWM de 8 bits es variable en 256 incrementos Escribiendo un valor de $00FF al contador de módulo, se genera una señal PWM con un periodo de 256 veces el reloj del bus, si el valor del preescalador es $000 8

9 Modulación de ancho de pulso El valor en los registros del canal del TIM, determina el ancho del pulso de la señal de salida PWM El ancho del pulso de una señal PWM de 8 bits es variable en 256 incrementos Si se ecribe $0080 (128) en los registros del canal del TIM, se producirá un ciclo de trabajo de 128/256 o 50% Inicialización del PWM Para asegurar una operación correcta al generar señales PWM, es necesario seguir el siguiente procedimiento: En el registro de control y estado del TIM (TSC) Detener el contador del TIM por medio del bit de stop del TIM (TSTOP) Resetear el contador del TIM por medio del bit de reset del TIM (TRST) 9

10 Inicialización del PWM En los registros de módulo del contador del TIM (TMODH:TMODL), escribir el valor para el periodo requerido del PWM En los registros de canal del TIM (TCHxH:TCHxL), escribir el valor para el ancho de pulso deseado Inicialización del PWM En el registro de control y estado del canal (TSCx): Escribir 0:1 (sin buffer) o 1:0 (con buffer) en los bits de modo MSxB:MSxA Escribir 1 en el bit de cambio de valor en sobreflujo TOVx Escribir 1:0 para limpiar la salida al comparar, o 1:1 para activarla, en los bits selectores de flanco/nivel ELSxB:ELSxA. La acción del comparador debe forzar la salida al complemento del nivel del pulso 10

11 Inicialización del PWM En el registro de control y estado del TIM (TSC), borrar el bit de stop del TIM (TSTOP) Interrupciones Las siguientes situaciones pueden generar solicitudes de interrupción Bandera de sobreflujo del TIM (TOF) : Este bit se activa cuando el contador del TIM regresa a $0000 después de haber alcanzado el valor de los registros de contador de módulo del TIM. Esta interrupción se habilita mediante el bit TOIE Ambos bits se encuentran en el registro de control y estado 11

12 Interrupciones Banderas de canal del TIM (CH1F:CH0F): Estos bits se activan cuando ocurre una captura de entrada o comparación de salida en uno de los canales Estas interrupciones se habilitan mediante los bits CHxIE:DMAxS (1:0) Los bits CHxF y CHxIE se encuentran en el registro de control y estado del canal x El bit DMAxS se encuentra en el registro de selección de DMA del TIM Registros del TIM Los siguientes registros controlan y monitorean el funcionamiento del TIM: Registro de control y estado (TSC) Registros de control (TCNTH:TCNTL) Registros de contador de módulo (TMODH:TMODL) Registros de control y estado de canal (TCS0, TCS1) Registros de canal (TCH0H:TCH0L, TCH1H:TCH1L) 12

13 Registro de control y estado TOF Timer Overflow Flag 1 El contador del TIM llegó al valor del módulo 0 El contador no ha llegado al valor Registro de control y estado TOIE Timer Overflow Interrupt Enable Bit 1 Interrupciones de sobreflujo habilitadas 0 Interrupciones deshabilitadas 13

14 Registro de control y estado TSTOP TIM Stop Bit 1 Contador del TIM detenido 0 Contador del TIM activo Registro de control y estado TRST TIM Reset Bit 1 Borra el preescalador y el contador del TIM 0 Sin efecto Si se activan los bits TSTOP y TRST al mismo tiempo, el contador se detiene en $

15 Registro de control y estado PS2-PS0 Prescaler Select Bits Seleccionan el pin TCLK o uno de las siete salidas del preescalador como la entrada al contador del TIM Selección del preescalador 15

16 Registros de contador del TIM Estos registros contienen el valor del contador del TIM Al leer el valor del TCNTH (byte más significativo), el valor del TCNTL se alamacena en un latch, donde no se modifica hasta que es leido Registros de contador del TIM 16

17 Registros de módulo Estos registros contienen el valor del módulo para el contador Cuando el contador del TIM alcanza el valor del módulo, se activa la bandera de sobreflujo y el contador vuelve a empezar a contar desde $0000 a partir del siguiente pulso del reloj Al escribir al byte más significativo, se inhibe el bit TOF y la interrupción de sobreflujo, hasta que se escribe el valor del byte menos significativo Registros de módulo 17

18 Registros de control y estado de los canales del TIM Cada uno de estos registros: Tiene banderas para la captura de entrada (IC) y comparación de salida (OC) Habilita las interrupciones de IC y OC Selecciona la operación IC, OC o PWM Selecciona el funcionamiento del OC Selecciona el disparador del IC Activa el cambio de salida en sobreflujo Activa el ciclo de trabajo de 100% en el PWM Selecciona la operación con o sin buffer en OC y PWM Registro de control y estado del canal 0 CH0F Channel 0 Flag Bit Si el canal trabaja como IC, este bit se activa al presentarse un flanco de activación en el canal Si trabaja como OC, se activa cuando el valor en el contador del TIM es igual al del registro del canal 18

19 Registro de control y estado del canal 0 CH0F Channel 0 Flag Bit Cuando se encuentren habilitadas las interrupciones, este bit se puede borrar leyendo el registro y después escribiéndo un 0 en el bit Registro de control y estado del canal 0 CH0IE Channel 0 Interrupt Enable Bit Este bit habilita las interrupciones del TIM y las solicitudes de DMA en el canal La selección de interrupción/dma se hace en el registro de selección de DMA 19

20 Registro de control y estado del canal 0 MS0B Mode Select Bit B 1 Operación con buffer habilitada (OC/PWM) 0 Operación con buffer deshabilitada Registro de control y estado del canal 0 MS0A Mode Select Bit A Si ELS0B:A es diferente de 00, este bit permite seleccionar la operación como IC (0) o como OC/PWM sin buffer (1) 20

21 Registro de control y estado del canal 0 MS0A Mode Select Bit A Si ELS0B:A es igual a 00, este bit selecciona el valor de salida inicial del pin TCHx 1 Valor inicial bajo 0 Valor inicial alto Registro de control y estado del canal 0 ELS0B-ELS0A Edge/Level Select Bits Funcionan de acuerdo a la siguiente tabla 21

22 Registro de control y estado del canal 0 TOV0 Toggle on Overflow Bit Solo se toma en cuenta si se trabaja en modo de OC 1 La salida cambia su valor en el sobreflujo 0 La salida no cambia su valor en el sobreflujo 22

23 Registro de control y estado del canal 0 CH0MAX Channel Maximum Duty Cycle Bit Cuando TOV0 es igual a 0, este bit forza el ciclo de trabajo de 100% en señales PWM La salida mantiene el ciclo de trabajo hasta el siguiente ciclo después de activar o desactivar CHxMAX 23

24 Registro de control y estado del canal 1 Registros de los canales del TIM Estos registros contienen el valor que se captura en IC, o el valor de comparación para OC En modo de IC, la lectura del byte alto del registro del canal, inhibe otras capturas de entrada hasta que se lee el byte bajo En modo de OC, la escritura del byte alto del registro del canal, inhibe otras comparaciones de entrada hasta que se escribe el byte bajo 24

25 Registros de los canales del TIM 25