Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

/* Канал 2 таймера настраивается на режим выходного сравнения. */

/* Частота тактирования счетчика временной базы устанавливается 2 МГц.*/

/*--------------------------------------------------------------------*/

void timer_init(void) {

TMSK1 = 0x00; /*запретить прерывания от каналов таймера*/

TMSK2 = 0x02; /*назначить коэффициент деления 4*/

TIOS = 0х04; /*установить канал 2 в режим выходного сравнения*/

TSCR = 0х80; /*разрешить работу таймера*/

TCTL2 = 0х10; /*назначить режим формирователя уровня */

/*"инвертирование"*/

TFLG1 = 0x04; /*очистить флаг события канала 2*/

TC2 = TCNT; /*записать в регистр данных канала 2 текущее*/

/*состояние счетчика временной базы*/

}

/*------------------------------------------------------------------------*/

/* Функция half_cycle генерирует временной интервал заданной длительности */

/* Число тактов для отсчета должно быть определено вне функции */

/*------------------------------------------------------------------------*/

void half_cycle(unsigned int time) {

ТС2 += time; /*задать код сравнения в регистр данных канала*/

while ((TFLG1 & 0x04) == 0) /*ожидать события выходного сравнения*/

{

;

}

TFLG1 = 0x04; /*очистить флаг события канала 2*/

}

/*------------------------------------------------------------------------*/

Предложенный к рассмотрению программный фрагмент (timer2.c) отличается своей простотой и легкостью отладки. Это объясняется использованным методом программного опроса триггера события канала. Однако такой способ генерации импульсного сигнала становится непригодным, если по условию задачи управления необходимо формировать сразу несколько импульсных сигналов, и в каждом из них должны быть точно реализованы их временные параметры. Поэтому рассмотрим способ генерации импульсного сигнала с использованием подсистемы выходного сравнения таймера и подсистемы прерывания.

Цель рассматриваемого примера (timer3.c) — познакомить читателя с техникой генерации импульсных сигналов с использованием подсистемы выходного сравнения, перезагрузка регистра данных которой реализуется в подпрограмме прерывания по очередному событию в канале выходного сравнения. Ниже перечислены биты и регистры управления, которые используются в данном примере:

• Бит разрешения работы модуля таймера TEN (регистр управления модулем таймера TSCR);

• Бит разрешения прерывания по переполнению счетчика временной базы TOI и биты выбора коэффициента деления программируемого делителя частоты на входе счетчика временной базы PR2:PR1:PR0 (регистр масок таймера TMSK2);

• Бит выбора режима работы канала IOSn (регистр режимов каналов захвата/сравнения TIOS). Если бит IOSn установлен в 1, то канал работает в режиме выходного сравнения;

• Биты выбора режима работы формирователя уровня канала выходного сравнения OMn:OLn (регистры управления таймером TCTL1 и TCTL2);

• Бит события в канала CnF (регистр флагов таймера TFLG1);

• Бит разрешения прерывания по событию в канале выходного сравнения CnI (регистр масок таймера TMSK1);

• Регистр данных канала TCn, код которого автоматически сравнивается с кодом счетчика временной базы. Момент равенства кодов и является событием выходного сравнения.

В тексте примера timer3.c мы будем генерировать импульсный сигнал с произвольной частотой и коэффициентом заполнения. Проанализировав текст программа Вы объясните, какую форму и какие временные параметры будет иметь формируемый сигнал.

Прежде, чем знакомиться с текстом программы timer3.c, вспомним, как оформляются подпрограммы прерывания при программировании на Си. Сначала следует убедиться, что Ваш заголовочный файл содержит определения макросов, которые позволят Вам использовать одноименные с командами ассемблера функции для запрета и разрешения прерываний в системе (см. раздел 4.12):

#define CLI() asm("cli\n"); //разрешить маскируемые прерывания

#define SEI() asm("sei\n"); //запретить маскируемые прерывания

Также следует отметить, что специфика записи подпрограммы прерывания частично определяется типом используемого компилятора. В соответствии с предварительной договоренностью, в текстах примеров этой книги используется компилятор ICC12 компании ImageСraft.

/*----------------------------------------------------------------------*/

/* filename: timer3.c */

/* МAIN PROGRAМ: Эта программа генерирует импульсную последовательность */

/* в форме меандра с использованием таймера и подсистемы прерывания */

/* Сигнал формируется на выходе 2 таймера (IC2) */

/*----------------------------------------------------------------------*/

/*подключаемые файлы*/

#include <912b32.h>

/*используемые функции*/

void initialize(void); /*функция инициализации*/

void toggle_isr(void); /*подпрограмма прерывания toggle_isr*/

//объявление функции обслуживания прерывания

#pragma interrupt_handler toggle_isr

//инициализация вектора прерывания

#pragma abs_address: 0xF7EA

void (*Timer_Channel_2_interrupt_vector[]) () = {toggle_isr};

#pragma end_abs address

/*глобальные переменные*/

int с;

void main(void) {

с = 100;

initialize(); /*инициализация подсистемы таймера*/

TMSK1 = 0х04; /*разрешение прерывания по событию в канале 2*/

TFLG1 = 0xFF; /*сброс всех флагов событий от каналов*/

CLI(); /*разрешить прерывания*/

while(1) {

/*ожидание прерывания*/

;

}

}

/*-------------------------------------------------------------*/

/* Функция initialize задает начальные установки модуля таймера*/

/*-------------------------------------------------------------*/

void initialize(void) {

TMSK2 = 0x02; /*назначить коэффициент деления 4*/

TIOS = 0х04; /*установить канал 2 в режим выходного сравнения*/

TSCR = 0х80; /*разрешить работу таймера*/

TCTL2 = 0х10; /*назначить режим формирователя уровня */

/*инвертирование*/

}

/*----------------------------------------------*/

/* Функция toggle_isr – подпрограмма прерывания */

/*----------------------------------------------*/

void toggle_isr(void) {

TFLG1 = 0xFF;

/*сброс всех флагов событий от каналов*/

ТС2 = TC2 + c;

/*задать код сравнения в регистр данных канала*/

c = c + 100;

/*вычислить новое значение c*/

}

/*-----------------------------------------------*/

Проанализируйте функцию toggle_isr. Генерацию какого импульсного сигнала она обеспечивает?

В следующем примере timer4.c показаны потенциальные возможности подсистемы выходного сравнения, обслуживаемой по прерываниям. В примере генерируются сразу две импульсные последовательности с разными частотами и коэффициентами заполнения. Нетрудно видеть, что число одновременного генерируемых импульсных сигналов может быть увеличено.