ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
ПОДСИСТЕМА РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
Анализируя таблицу технических характеристик рассматриваемых МК (табл. 2), можно заметить, что они обладают в общей сложности пятью модулями таймеров. Это простейшие модули меток реального времени RTI и AWU, модуль упрощённого таймера MTIM и два полнофункциональных процессора событий TIM и ТРМ. Кроме того, все рассматриваемые МК имеют в своём составе модуль тактирования ICS с внутренним задающим генератором и модуль сторожевого таймера СОР. Таблица 2. Технические характеристики модулей подсистемы реального времени в составе микроконтроллеров семейства НС08/НСS08/RS08 в корпусах с числом выводов от 6 до 16. Особенностью подсистем синхронизации рассматриваемых МК является использование внутреннего задающего генератора. Таким образом, подсоединение внешних времязадающих элементов не требуется, и тем самым экономятся выводы корпуса МК. Рассматриваемые МК обладают тремя типами модулей внутреннего тактирования ICS (Internal Clock Source). В первой части статьи была рассмотрена номенклатура и технические характеристики 8-разрядных МК в корпусах с малым числом выводов. Однако выбор маловыводного МК для конкретного проекта определяется не только его производительностью, но и качеством периферийных модулей. В данной статье мы рассмотрим таймерные модули в составе рассматриваемых МК, а также пример применения маловыводного МК для управления автономным дизельным агрегатом. Все рассматриваемые МК с процессорным ядром НС08 (модели HC908QB4/QB8, HC908QT1A/QT2A/QT4A, HC908QY1A/QY2A/QY4A) имеют возможность тактирования от одного из четырёх источников:
ной шины: 1, 2 или 3,2 МГц. Точность установления частоты гене- ратора без специальной подстройки составляет ±25%, при использовании алгоритма подстройки точность составит ±0,4%, при этом в полном диапазоне температур гарантируется стабильность частоты шины в пределах ±5%;
Кроме того, модуль AWU в составе этих МК имеет собственный генератор 32 кГц с невысокой стабильностью. МК с процессорным ядром RS08 (модели MC9RS08KA1/KA2) и MC9S08QD4 могут тактироваться только от внутреннего источника генератора с частотой 32 кГц ± 25%. Этот генератор используется в качестве опорного для умножителя частоты с постоянным коэффициентом 512. В результате частота системной шины составит 8...10 МГц. При использовании алгоритма подстройки точность установления будет составлять 8 МГц ± 0,2%, при этом в полном диапазоне изменения температур и напряжения питания гарантируется стабильность частоты шины в пределах ±2%. Для синхронизации процессорного ядра и периферийных модулей может быть программно выбран один из двух источников: непосредственно генератор 32 кГц или умножитель частоты с программируемым коэффициентом деления 1, 2, 4 или 8. Отклонение частоты тактирования для рассматриваемых МК вдвое меньше, чем для МК с процессорным ядром НС08. И, наконец, модуль тактирования МК типа MC9S08QG4/QG8. По техническим характеристикам он практически не отличается от модуля МК типа RS08, однако обладает возможностью подключения в качестве опорного сигнала умножителя частоты внешнего генератора. Перейдём к рассмотрению собственно таймерных модулей. Основные технические характеристики модулей таймеров в составе 8-разрядных МК семейства HC08/HCS08/RS08 представлены в таблице 2. Модуль упрощённого таймера MTIM (Modulo Timer) представляет собой свободно считающий 8-разрядный счётчик. Коэффициент счёта программно регулируется от 1 до 256. Достижение кодом счётчика коэффициента счёта рассматривается как событие переполнения, по которому устанавливается триггер переполнения. Этот триггер в активном режиме работы МК MC9RS08KA1/KA2 может быть только программно опрошен, а в МК MC9S08QG4/QG8 этот триггер генерирует запрос на прерывание с собственным вектором обслуживания. Счётчик может быть остановлен и сброшен в 0 под управлением программы. Счётчик имеет три источника тактирования: сигнал внутреннего генератора 32 кГц, сигнал импульсной последовательности с частотой шины ƒbus и внешний источник, подключаемый к одному из выводов МК. При этом максимальная частота внешнего источника не должна превышать 1/4 ƒbus. На входе счётчика имеется программируемый делитель с девятью коэффициентами от 1 до 256. В режиме ожидания типа WAIT модуль упрощённого таймера сохраняет работоспособность и может быть использован для перевода МК в активный режим. В режиме останова этот модуль не работает, для перевода МК в активный режим работы следует использовать модули RTI или AWU, которые сохраняют работоспособность в режиме полного останова STOP. Модуль меток реального времени RTI (Real Time Interrupt) имеется в составе процессорных ядер RS08 и HCS08. Различия между модулями незначительны. Модуль представляет собой счётчик, который допускает два опорных источника: собственный нестабильный генератор 1 кГц и генератор 32 кГц модуля внутреннего тактирования МК. Последний сразу делится на 32, таким образом, частота обоих источников равна 1 кГц, но второй источник может оказаться более точным по частоте, если в проекте осуществлялась подстройка частоты синхронизации межмодульных магистралей. Три бита регистра управления используются для выбора частоты переполнения счётчика RTI. В результате пользователь МК может выбрать один из семи периодов следования меток реального времени в диапазоне от 8 до 1032 мс или просто отключить этот модуль. Сигналы меток реального времени устанавливают триггер, который может быть программно опрошен или генерирует запросы на прерывание. Модуль RTI сохраняет работоспособность в режимах WAIT и STOP и может использоваться для вывода МК из этих режимов. Модуль RTI в составе МК с процессорным ядром HCS08 имеют дополнительный источник синхронизации - внешний генератор, который подключается к одному из внешних выводов МК. Однако следует помнить, что обычно этот же вывод предназначается для внешней синхронизации счётчика временной базы процессора событий ТРМ. Модуль AWU (Auto Wakeup Module) предназначен для периодического вывода МК из режима останова STOP без использования внешних сигналов и внешних источников синхронизации. Известно, что в режиме STOP основная система тактирования МК отключается, поэтому сторожевой таймер СОР прекращает свою работу. Однако многие приложения требуют, чтобы МК периодически самостоятельно «просыпался», выполнял определённые действия и снова «засыпал». Именно для реализации такого режима работы создан модуль AWU. Этот модуль входит в состав МК с процессорным ядром НС08 (модели MC908QB4/QB8, MC908QT1A/QT2A/QT4A, MC908QY1A/QY2A/QY4A и 908QL2/QL3/QL4), в которых модуль типа RTI отсутствует. В основном режиме работы и режиме ожидания WAIT модуль таймера пробуждения AWU автоматически отключается. При переходе МК в режим STOP таймер пробуждения автоматически запускается, если его работа была предварительно разрешена программистом. Период работы таймера пробуждения определяется частотой дополнительного внутреннего генератора и установкой бита COPRS в регистре конфигурации CONFIG 1. Частота этого генератора существенно зависит от напряжения питания МК и температуры окружающей среды. Поэтому использовать таймер пробуждения для точного отсчёта меток времени не рекомендуется. При проектировании следует ориентироваться на следующие паспортные данные для периода работы таймера пробуждения, приведённые для комнатной температуры:
По истечении работы таймера пробуждения автоматически устанавливается бит переполнения AWUL, который способен генерировать запрос на прерывание и тем самым вывести МК из состояния низкого энергопотребления типа STOP. Модули таймеров TIM (Timer Interface Module) и TPM (Timer/PWM Module) значительно богаче по своим возможностям, чем рассмотренные выше модули. Они по сути своей являются полнофункциональными процессорами событий. Модуль TIM состоит из 16-разрядного таймера-счётчика временной базы и некоторого числа полностью идентичных каналов захвата/сравнения или широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Эти каналы в процессе инициализации могут быть настроены на один из пяти режимов работы:
Каждый модуль захвата/сравнения связан с одним из выводов МК. Шестнадцатиразрядный таймер-счётчик с программируемым коэффициентом счёта служит временной базой для модулей захвата/сравнения. При переполнении таймера-счётчика устанавливается флаг переполнения и генерируется запрос на прерывание, если бит разрешения прерывания установлен в 1, т.е. прерывания по переполнению таймера-счётчика разрешены. В качестве источника синхронизации счётчика используется импульсная последовательность с частотой ƒbus или внешний генератор. И тот, и другой источник тактовых импульсов подключается к внутреннему делителю частоты с коэффициентами деления от 1 до 128 (всего 8 значений). Все каналы модуля TIM универсальны, т.е. могут быть запрограммированы на любую из перечисленных пяти функций. Среди этих функций особо следует отметить ШИМ (PWM) с 16-разрядным коэффициентом заполнения. Модуль процессора событий ТРМ обладает тремя отличиями по сравнению с модулем TIM:
Итак, мы убедились, что в корпусе с 8 или 16 выводами могут быть размещены микроконтроллеры, существенно различающиеся по набору периферийных модулей и их функциональным возможностям. При этом МК с несложной периферией (например, модели MC9RS08KA1/KA2) ориентированы на очень простые применения, в то время как МК с достаточным количеством встроенных периферийных модулей (например, модели MC908QY4A, MC9S08QG4/QG8, MC908QB4/QB8) могут быть использованы для создания достаточно развитых промышленных контроллеров.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|