Тема 8. Формирование временных интервалов таймером

Как правило, в задачах управления необходимо обеспечивать режим реального времени, т.е. за определенный временной цикл контроллер должен обеспечить ввод входных сигналов, обработку и выдачу управляющих сигналов с ИМ.

Для максимальной разгрузки ЦПУ МК содержат таймеры, которые работают независимо от ЦПУ. Количество таймеров в контроллере 2-5.

Пример:

1. запуск отдельных подзадач алгоритма управления, через требуемые интервалы времени ∆t, называемые метками реального времени;

2. формирование выходных управляющих сигналов требуемой длительности;

3. подсчет внешних импульсов, поступающих в контроллер;

4. формирование сигнала заданной частоты.

Все эти функции может выполнять и ЦПУ, но это приводило бы к его неэффективному использованию в системе. Ниже рассмотрим оба варианта.

Аппаратная реализация таймера. В основе таймера используется счетчик, в который поступают импульсы от генератора.

Нарис. показан таймер для формирования временного интервала.

ГТИ - генератор тактовых импульсов;

TF – сигнал завершения формирования временного интервала, продолжительность которого определяется частотой ГТИ и разрядностью счетчика.

Сигнал старт обеспечивает разрешение начала работы счетчика. Если счетчик 8-разрядный, то максимальный интервал при частоте ГТИ в 1МГц равен: TF = 1мкс * 2⁸ = 256 мкс. Если требуется меньшая длительность, то необходимо вначале в счетчик загрузить константу.

Программная реализация таймера.Программное формирование временной задержки может быть реализовано при использовании любого регистра ЦПУ, например R2:

MOV R2, #34 ;загрузка константы

REP: DJNZ R2, REP ;программный цикл таймера

*

Временной интервал определяется как: T= 34* T_{DJNZ .} Таким образом, константа 34 и время выполнения DJNZ R2, REPопределяет временной интервал. В этом случае ЦПУ выполняет функцию таймера, так как оно не может выполнять в этот момент другие команды. Рассмотрим пример формирования требуемой длительности импульса 40 мкс при условии, что T_DJNZ =5мкс.

*

MOV R2, #8

SETB P1.3

REP: DJNZ R2, REP

CRL P1.3

*