Uklady czasowo-licznikowe(1), elekronika i nie tylko

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
2010-01-28
Układy czaowo-licznikowe w
systemach mikroprocesorowych
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
1
•
Wkażdymytemiemikroproceorowym
najdujeatoowanieukładcaowylub
układlicnikowy
•
Licbalicnikówtoowanychwytemieiich
długodwyrażonawbitach,różniąidla
konkretnychtypów
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
2
1
2010-01-28
Podstawowe funkcje
•
Praca czasowa (funkcja Timer)
–jeżeliadaniemlicnika
jetodmieraniucauCtotliwodygnału
egarowegodlalicnikajetnanaidokładnie
generowana(tabilna)Najcciej,tymygnałem
egarowymjetwielokrotnodlubpodwielokrotnod
głównegoygnałuegarowegoterującegoytemem
mikroprocesorowym
•
Praca licznikowa (funkcja counter)
–jeżeligłównym
adaniemlicnikajetlicanie,głównielicby
impulówewntrnychCtotliwodygnału
zegarowego dla licznika (i dla programisty) nie jest
znana.
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
3
Funkcjeukładówcaowo-licznikowych
Układycaowo/licnikoweątoowanedorealiacjinatpującychunkcji
•
odmieraniacileokrelonychjednotekcaowychigenerowanieygnału
prerwaniaprtowego,
•
odmieraniaodtpówcaumidydareniamiachodącymiwytemie
mikroprocesorowym (tzw. Input Event Capture),
•
pomiarucautrwaniaimpulówewntrnych,(nppomiarprdkociobrotowej),
•
pomiarctotliwociygnałuewntrnego
•
generowaniepojedyncychimpulówocileokrelonychparametrach,
•
generowanieimpulów(ekwencjiimpulów)wodtpachcauo
aprogramowanejwartoci(Output compare),
•
generowanieprebieguokreowegooadanejctotliwoci,
•
generowanieprebiegówimpulowychookrelonymcaietrwanialub
prebiegówoadanymwpółcynnikuwypełnienia– tzw. modulatory PWM (PWM
– pulse witdh modulation),
•
generowanieygnałuegarowegodlainterejueregowego,wtrybie
synchronicznym lub asynchronicznym (baud rate generator),
•
odmierzanie czasu rzeczywistego, tzw. zegar czasu rzeczywistego, (RTC – Real Time
Clock),
•
praca w trybie licznika nadzorcy (tzw. watchdog),
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
4
2
2010-01-28
Podtawowa budowa układu licznikowego
•
Układcaowylubukładlicnikowybudowany
jetwoparciuoklaycnecyroweukłady
licnikowe(ynchronicne),kładającei
prerutnikówtypuDlubJ-K ilicającew
naturalnym kodzie binarnym (BIN)
•
bytakiukładmógłpracowadwytemie
mikroproceorowymmuibydwypoażonyw
dodatkoweelementy(bramkilogicne)iukłady
logicne(rejetry,komparatory),które
umożliwiająprogramowalnodlicnikairealiacj
kilku funkcji.
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
5
Podtawowa budowa układu licznikowego
stan aktualny licznika
fclk
Generator
zegarowy
Licznik binarny 2
n
Bitprepełnienia(carry)
Bitpożycki(borrow)
Sterowanie zliczaniem
Sterowanie kierunkiem
zliczania, up/down
Zerowanie
reset
Wpis,
set
wartodpocątkowadolicania
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
6
3
2010-01-28
Podtawowa budowa układu licznikowego
•
Wwikociprypadkówlicnikwytemiejet
licnikiemlicającymwgórmożliwociąwpiywania
wartocipocątkowejiodcytuaktualnegotanu
licnikaPoprepełnieniulicnikutawiabit
prepełnieniaimożegenerowadprerwanieprtowe
•
Licnikipreważenieą
–
w prostych mikrokontrolerach 8-10-bitowe (8-bit MCU)
–
16-bitowe (8 lub 16-bit MCU),
–
32-bitowe w rozbudowanych mikrokontrolerach (16 lub
32-bit MCU)
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
7
Przykładowa truktura układu
licznikowego w mikrokontrolerze
Sterowanie
zliczaniem
ygnałem
ewntrnym
Wartoddoporównania
Rejestr LSB
Rejestr MSB
Sterowanie
programowe
zliczaniem
Ext. Gate
komparator
Bitrównoci
Zegar
systemowy
Aktualny stan licznika
fx
fclk
IRQ
Licznik binarny
2
n
Licznik binarny
2
n
Bit
prepełnienia
Preskaler
fext
Rejestr LSB
Rejestr MSB
Zerowanie
bitu
Wybórródła
ygnału
Wybór
dzielnika
wtpnego
auto-preładowanie
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
wartodpocątkowadolicania
8
4
2010-01-28
Przykładowa truktura modulatora PWM
Serokodimpulu
Rejetrerokoci
impulów
Okreygnały
Wyjcieregulacją
tanu„0”
Komparator
erokoci
=
Licznik binarny
modulo Nt
R
Wyjcie
/PWM
fclk
Przerzutnik
Q
Zerowanie
S
Komparator
okresu
=
Rejestr okresu
ygnałuNt
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
9
Podstawy techniki modulacji PWM
Serokodimpulu
T
- okreygnałuPWM*+,
T
=
t
off
+ t
on
F
= 1/
T
–ctotliwodygnałuPWM*H+
t
off
- czas trwania stanu niskiego [s]
t
on
- czas trwania stanu wysokiego [s]
U
avg
= U
max
*t
on
/T
– wartodrednianapicia
wyjciowego
Regulacja stanem
niskim
t
off
t
on
U
avg
U
max
T
Okreygnału
t
on
Regulacja stanem
w
ysokim
t
off
T
Regulacja stanem
w
ysokim
WyjciePWM
komplementarne
Okreygnału
OUT
t
on
t
off
/OUT
t
off
T
Okreygnału
Regulacja stanem niskim
od przodu i tyłu
Ustawiany tzw. czas
martwy (dead time)
semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK
10
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •