La familia PIC18 USB posee 4 timers: Timer0, Timer1, Timer2 y Timer3, cada uno de los cuales tiene sus características únicas.

Transcripción

1 59 5 TIMERS Todos los microcontroladores poseen circuitos temporizadores (timers), los cuales son útiles para: Programar tareas con alta precisión. Contar pulsos externos. Medir intervalos de tiempo. etc. Un timer es básicamente un contador el cual lo podemos habilitar para que cuente tiempo transcurrido o que cuente pulsos externos, se le llamada temporizador cuando cuenta ciclos de instrucción y se le llama contador cuando cuenta pulsos externos. La familia PIC18 USB posee 4 timers: Timer0, Timer1, Timer2 y Timer3, cada uno de los cuales tiene sus características únicas. 5.1 Timer0 El Timer0 tiene las siguientes características: Funcionamiento como temporizador o contador de 8 o 16 bits Prescaler de 8 bits Interrupción por desbordamiento (de FFh a 00h o de FFFFh a 0000h) Selección de flanco para pulsos externos En la Figura 5-1 se muestra un diagrama simplificado del Timer0 en modo de 8 bits y en modo de 16 bits.

2 60 Figura 5-1. Timer0 [8] Timer0 como temporizador de 8 o 16 bits Cuando se configura el Timer0 como temporizador, se dedica a contar los periodos de instrucción (Tcy) y una vez que el contador se desborda se activa una bandera llamada T0IF y opcionalmente se activa una interrupción. De esta manera podemos programar rutinas con gran precisión. Cuando hablamos del modo temporizador nos referimos a que medimos el tiempo transcurrido, la formula que determina el tiempo transcurrido es la siguiente:

3 61 ( valorinicial) prescaler Tiempo = TCY 256 Para el modo de 8 bits. ( valorinicial) prescaler Tiempo = TCY Para el modo de 16 bits. Donde el prescaler puede ser un valor de 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 o 256. Por ejemplo supongamos que el valor inicial del contador en modo de 8 bits es 100 y el periodo del ciclo de instrucción T CY es 1/12x10 6 = ns y el prescaler es 64, Cuánto tiempo tarda el Timer0 en producir una interrupción? 1 Tiempo = ( ) µs Comúnmente el procedimiento es el inverso, nosotros sabemos en cuanto tiempo queremos que se produzca una interrupción y necesitamos saber el valor inicial del temporizador; en este caso la formula es: ValorInicial = 256 T CY Tiempo prescaler Para el modo de 8 bits ValorInicial = T CY Tiempo prescaler Para el modo de 16 bits

4 62 Por ejemplo suponga que se necesita producir una interrupción cada 500ms y T CY es 83.33ns, Qué prescaler y que valor inicial debe tener el temporizador para que se desborde en el tiempo deseado? Lo que debemos hacer es escoger un valor para el prescaler y sustituir en la formula. Usemos primeramente un valor de 256 para el prescaler y el timer en modo de 8 bits: ValorInici al = = Si el valor sale negativo como en este caso, significa que se requiere más prescaler o bien usar el timer en modo de 16 bits. En este ejemplo como el prescaler usado es el máximo, entonces nuestra única opción es usar el timer en modo 16 bits: ValorInici al = = Ya obtuvimos un valor positivo y dentro del rango de 16 bits (0 a 65535), sin embargo si queremos una mejor precisión, nuestro calculo debe ser un valor entero. Probemos con prescaler de 128: ValorInicial = = = 48E5H Este resultado ya es positivo, dentro del rango y entero como se buscaba.

5 Uso de Timers en C18 La librería timers.h posee varios métodos útiles para el manejo de timers, la Tabla 5-1 muestra las funciones disponibles. La x se refiere al número de timer, en la familia PIC18 USB puede ser un valor de 0 a 3. Tabla 5-1. Funciones de timers.h [7] La Figura 5-2 muestra la función OpenTimer0, la cual se usa para configurar y habilitar el Timer0. La Figura 5-3 muestra la función WriteTimerx, con la cual podemos escribir el valor inicial al Timer usado. La función ReadTimerx no toma argumentos y regresa el valor actual del timer x. La función CloseTimerx deshabilita el timer indicado.

6 64 Figura 5-2. Función OpenTimer0 [7]

7 65 Figura 5-3. Función WriteTimerx [7]

8 66 Ejemplo 5-1. Uso de Timer0 El siguiente ejemplo muestra como usar el Timer0 para producir una interrupción cada 500ms. Dentro de la rutina de interrupción del Timer se cambia el estado de un bit. Usando el mismo circuito anterior, escriba, compile y prueba el siguiente programa. /* Uso del Timer0 * * Se programa el Timer0 para producir una interrupción cada 500ms */ #include <p18cxxx.h> #include <timers.h> #include <delays.h> // Prototipos de rutina de interrupción void rsi_tmr0(void); //Código para bootloader extern void _startup (void); #pragma code REMAPPED_RESET_VECTOR = 0x1000 void _reset (void) { _asm goto _startup _endasm } // Sección de código #pragma code void main() { // PORTA como salida TRISA = 0; // Configura pines como digitales ADCON1 = 0x0f; PORTA = 0; // Activa timer0 de 16 bits, conteo de Tcy con prescaler de 1:128 OpenTimer0 (TIMER_INT_ON & T0_SOURCE_INT & T0_16BIT & T0_PS_1_128); WriteTimer0(0x48E6); // Habilitación global de interrupciones INTCONbits.GIE = 1; } while(1) { }

9 67 // Vector de Interrupción modo compatibilidad #pragma code high_vector=0x1008 void high_interrupt (void) { _asm GOTO rsi_tmr0 _endasm } #pragma code /****** RSI de TIMER0 *****/ #pragma interrupt rsi_tmr0 void rsi_tmr0 (void) { // Invierte bit RA0 LATAbits.LATA0 ^= 1; // Reinicia el Timer0 WriteTimer0(0x48E6); } // Limpia la bandera de interrupción INTCONbits.TMR0IF = 0; Programa 5-1. Ejemplo uso de Timer0

10 68 PRÁCTICA 5. Reloj Digital Diseñe un Reloj Digital usando el Timer0 para generar la base de tiempos. El reloj mostrará: HH:MM:SS El sistema tendrá 3 botones: Boton 1: Activa cambio de hora con Boton 2 y Boton 3. Al pulsarse una vez parpadean los segundos, al pulsarse otra vez parpadean los minutos, al pulsarse otra vez parpadean las horas. Si se pulsa otra vez dejan de parpadear y se desactivan los cambios con Boton 2 y Boton 3. Boton 2: Aumenta segundos, minutos u horas (el que esté parpadeando). El cambio de segundos y minutos va de 0 a 59. El cambio de horas va de 0 a 23. Boton 3: Disminuye segundos, minutos u horas (el que esté parpadeando). Revisión: El reloj se dejará funcionando 2 horas, por cada segundo que se desfase con respecto al reloj de revisión disminuye un punto el valor de la práctica. Punto Extra en calificación parcial: Usar un teclado matricial en lugar de los 3 botones; para permitir cambiar las HH, MM o SS usando las teclas numéricas.