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

• Название: Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С
• Автор: Стивен Барретт
• Издательство: Издательский дом «ДМК-пресс»
• Жанр: Программирование
• Год: 2007
• ISBN: 5-9706-0034-2

В книге последовательно рассматриваются все этапы создания встраиваемых систем на микроконтроллерах с применением современных технологий проектирования. Задумав эту книгу, авторы поставили перед собой задачу научить читателя искусству создания реальных устройств управления на однокристальных микроконтроллерах.

Издание содержит материал, охватывающий все вопросы проектирования, включает множество заданий для самостоятельной работы, примеры программирования, примеры аппаратных решений и эксперименты по исследованию работы различных подсистем микроконтроллеров.

Данная книга является прекрасным учебным пособием для студентов старших курсов технических университетов, которые предполагают связать свою профессиональную деятельность с проектированием и внедрением встраиваемых микропроцессорных систем. Книга также будет полезна разработчикам радиоэлектронной аппаратуры на микроконтроллерах.

---

• 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.

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

/*filename: timer4.c                                                      */

/*МAIN PROGRAМ: Эта программа генерирует две импульсных последовательности*/

/* с использованием таймера и двух каналов подсистемы прерывания          */

/* Сигналы формируются на выходах 2 и 3 таймера.                          */

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

/*подключаемые файлы*/

#include <912b32.h>

/*используемые функции*/

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

void toggle1_isr(void); /*подпрограмма прерывания toggle1_isr*/

void toggle2_isr(void); /*подпрограмма прерывания toggle2_isr*/

//объявление функции обслуживания прерывания

#pragma interrupt_handler toggle1_isr

#pragma interrupt_handler toggle2_isr

//инициализация векторов прерывания

#pragma abs_address: 0xF7E8

void (*Timer_Channel_3_interrupt_vector[]) () = {toggle2_isr};

void (*Timer_Channel_2_interrupt_vector[]) () = {toggle1_isr};

#pragma end_abs address

void main(void) {

 initialize(); /*инициализация подсистемы таймера*/

 TMSK1 = 0х0C; /*разрешение прерывания по событию в каналах 2 и 3*/

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

 CLI(); /*разрешить прерывания*/

 while(l) {

  /*ожидание прерывания*/

 ;

 }

}

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

/* Функция initialize задает начальные установки модуля таймера*/

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

void initialize(void) {

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

 TIOS = 0х0C; /*установить каналы 2 и 3 в режим выходного*/

              /*сравнения*/

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

 TCTL2 = 0х50; /*назначить режим формирователя уровня */

               /*инвертирование для обоих каналов*/

}

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

/* Функция toggle1_isr подпрограмма прерывания по событию в канале 2*/

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

void toggle1_isr(void) {

 TFLG1 = 0x04; /*сброс флага события канала 2*/

 ТС2 += 9091; /*задать код сравнения в регистр данных канала*/

}

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

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

/* Функция toggle2_isr подпрограмма прерывания по событию в канале 3 */

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

void toggle2_isr(void) {

 TFLG1 = 0x08; /*сброс флага события канала 3*/

 ТС2 += 4854; /*задать код сравнения в регистр данных канала*/

}

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

Проанализируйте функции toggle1_isr и toggle2_isr. Генерацию каких импульсных последовательностей они обеспечивают?

4.14.5. Счетчик событий

Счетчик событий или аккумулятор импульсов (Pulse Accumulator) — это подсистема модуля таймера, которая разработана специально для подсчета импульсов. Основной элемент счетчика событий — 16 разрядный счетчик, который может работать в двух режимах:

• Счетчик внешних событий. В этом режиме счетчик PACNT подсчитывает число событий, которое детектируется его аппаратными средствам на входе PAI. Тип события (только нарастающий или только спадающий фронт сигнала) определяется посредством программных установок.

• Стробируемый таймер. В этом режиме счетчик PACNT тактируется внутренними импульсами с частотой fBUS/64, а сигналы на входе PAI разрешают или запрещают счет.

Режимы работы счетчика

Структурная схема подсистемы счетчика событий представлена на рис. 4.45. Изучив ее, вы увидите, что счетчик событий в качестве входа PAI, на который должны поступать внешние импульсы, использует линию PT7 порта PORT T. Таким образом, обслуживание подсистемы счетчика событий альтернативная функция линии 7 порта PORT T. Однако линия PT7 обладает еще одной альтернативной функцией. Она используется как вход или как выход канала 7 подсистемы захвата/сравнения модуля таймера. Какие программные установки в регистрах управления таймера необходимо выполнить, чтобы конфигурировать линию PT7 как вход PAI счетчика событий?