Robotic & Microcontroller Educational Knowledgepage - Network of Excellence

User Tools

Site Tools

Trace: • Termistor • Infrapuna kaugusandur • Bluetooth • Buzzer example • Berechnung des LED-Widerstands • Visual Studio Code ja PlatformIO paigaldamine ning oma esimese projekti loomine • Installing Atom with PlatformIO and creating your first project • Voltage Divider
et:examples:timer:periodic_interrupt

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
et:examples:timer:periodic_interrupt [2014/09/26 10:38] – Homelab clock_init eemaldatud heikopikneret:examples:timer:periodic_interrupt [2020/07/20 12:00] (current) – external edit 127.0.0.1
Line 1: Line 1:
 ====== Perioodiline katkestus ====== ====== Perioodiline katkestus ======
  
-//Vajalikud teadmised: [HW] [[et:hardware:homelab:controller]], [HW] [[et:hardware:homelab:digi]], \\ [AVR] [[et:avr:interrupts]], [AVR] [[et:avr:timers]], [LIB] [[et:software:homelab:library:pin]], [LIB] [[et:software:homelab:library:delay]], \\ [LIB] [[et:software:homelab:library:timer]], [PRT] [[et:examples:timer:software_delay]]//+//Vajalikud teadmised:  
 +[HW] [[et:hardware:homelab:digi]],   
 +[AVR] [[et:avr:interrupts]], [AVR] [[et:avr:timers]], \\ 
 +[LIB] [[et:software:homelab:library:pin]],   
 +[LIB] [[et:software:homelab:library:timer]]//
  
 ===== Teooria ===== ===== Teooria =====
  
-Käesoleva praktilise harjutuse eesmärk on demonstreerida katkestuste kasutamist loendurite näitel. Katkestused on mikrokontrolleris esinevatele sündmustele reageerivad programmilõigud. Katkestusi kasutatakse tavaliselt kiireks sündmusele reageerimiseks, kuid neid võib kasutada ka mitme paralleelse protsessi või täpset ajastust nõudvate tegevuste täitmiseks ning voolu säästmiseks. Näiteks on katkestuste abil võimalik panna vilkuma LED, mille vilkumise sagedus ei sõltu sellest, mis programmis parasjagu toimub. +Käesoleva peatüki eesmärk on demonstreerida katkestuste kasutamist loendurite näitel. Katkestused on mikrokontrolleris esinevatele sündmustele reageerivad programmilõigud. Katkestusi kasutatakse tavaliselt kiireks sündmusele reageerimiseks, kuid neid võib kasutada ka mitme paralleelse protsessi või täpset ajastust nõudvate tegevuste täitmiseks ning voolu säästmiseks. Näiteks on katkestuste abil võimalik panna vilkuma LED, mille vilkumise sagedus ei sõltu sellest, mis programmis parasjagu toimub. Katkestuse toimumise korral jäetakse peaprogrammi täitmine pooleli ja kontrollitakse katkestuste vektortabelist katkestuse prioriteeti ning seejärel täidetakse juba katkestuse funktsioonis sisalduv programmilõik. Peale katkestuse programmilõigu täitmist jätkatakse peaprogrammi täitmist sealt, kus see enne pooleli jäi. 
 + 
 +[{{ :examples:interrupt:katkestus_sekeem.png?500 |Katkestuse täitmise järjekord}}]
  
 ===== Praktika ===== ===== Praktika =====
  
-Järgnev programm näitab, kuidas seadistada loendurit tekitama katkestust. Programmis on kasutusel kaks Digitaalse sisend-väljundmooduli LED-i, millest punase olekut muudetakse perioodiliselt tarkvaralise viitega ja roheline, mille olekut muudetakse katkestuse tekkimisel. Tarkvaralise viitega LED-i vilgutamise kohta on olemas eraldi harjutus ja seda siinkohal selgitatud pole. Põhieesmärk on selgitada loendurite teegi ja katkestuste kasutamist. +Järgnev programm näitab, kuidas seadistada loendurit tekitama katkestust. Programmis on kasutusel kaks Kasutajaliidese mooduli LED-i, millest punase olekut muudetakse perioodiliselt tarkvaralise viitega ja roheline, mille olekut muudetakse katkestuse tekkimisel. Tarkvaralise viitega LED-i vilgutamise kohta on olemas eraldi harjutus ja seda siinkohal selgitatud pole. Põhieesmärk on selgitada loendurite teegi ja katkestuste kasutamist. 
  
-Järgnevalt on ära toodud XMega kontrolleril katkestuste kasutamine. \\ +Järgnevalt on ära toodud xmega kontrolleril katkestuste kasutamine. \\ 
-Programmi alguses toimub 16-bitise loendur/taimer E1 seadistamine. Kõigepealt määratakse ära taimeri periood e maksimaalne loendatav väärtus funktsiooniga //TC_SetPeriod//. Loenduri jaguriks on 1024 ja perioodi väärtuseks 31249, mille tulemusena 32 Mhz taktsageduse puhul on loenduri perioodiks täpselt 1 sekund. Seda on lihtne arvutada valemist:+Programmi alguses toimub 16-bitise loendur/taimer E1 seadistamine. Kõigepealt määratakse ära taimeri periood, ehk maksimaalne loendatav väärtus funktsiooniga //TC_SetPeriod//. Loenduri jaguriks on 1024 ja perioodi väärtuseks 31249, mille tulemusena 32 MHz taktsageduse puhul on loenduri perioodiks täpselt 1 sekund. Seda on lihtne arvutada valemist:
  
 perioodi väärtus = (32000000 Hz / 1024 / 1) - 1 = 31249 perioodi väärtus = (32000000 Hz / 1024 / 1) - 1 = 31249
  
-Pärast loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse lubamist tuleb katkestuse tekkimine lubada ka globaalselt ehk üle kogu mikrokontrolleri. Globaalseks katkestuste lubamiseks on funktsioon //sei// ja keelamiseks //cli//. Nende funktsioonide ja katkestuste programmilõigu defineerimiseks peab programmi kaasama ka //avr/interrupt.h// päisefaili. Katkestuse programmilõik defineeritakse makrofunktsiooniga //ISR//, mille parameetriks on katkestuse vektori nimi. Nimetatud seadistuste juures on loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse vektoriks //TCE1_OVF_vect//. Lisaks globaalselt katkestuse lubamisele tuleb üks haaval lubada ka erineva prioriteediga katkestused XMega kontrolleril kasutades //PMIC.CTRL// registrit.+Pärast loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse lubamist tuleb katkestuse tekkimine lubada ka globaalselt ehk üle kogu mikrokontrolleri. Globaalseks katkestuste lubamiseks on funktsioon //sei// ja keelamiseks //cli//. Nende funktsioonide ja katkestuste programmilõigu defineerimiseks peab programmi kaasama ka //avr/interrupt.h// päisfaili. Katkestuse programmilõik defineeritakse makrofunktsiooniga //ISR//, mille parameetriks on katkestuse vektori nimi. Nimetatud seadistuste juures on loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse vektoriks //TCE1_OVF_vect//. Lisaks globaalselt katkestuse lubamisele tuleb üks haaval lubada ka erineva prioriteediga katkestused xmega kontrolleril kasutades //PMIC.CTRL// registrit.
  
 <code c> <code c>
-// +// Kodulabor III loenduri katkestusega vilkuva LED-i näide
-// Kodulabo III loenduri katkestusega vilkuva LED-i näide. +
-// Võrdluseks katkestusega vilkuvale LED-ile +
-// töötab paralleelselt ka tarkvaralise viitega vilkuv LED. +
-// +
-#include <homelab/xmega/clksys_driver.h>+
 #include <homelab/pin.h> #include <homelab/pin.h>
 #include <homelab/delay.h> #include <homelab/delay.h>
Line 30: Line 31:
 #include <avr/interrupt.h> #include <avr/interrupt.h>
  
-// 
 // Katkestus // Katkestus
-// 
 ISR(TCE1_OVF_vect) ISR(TCE1_OVF_vect)
 { {
- // Rohelise LED oleku muutmine+ // Rohelise LED-i oleku muutmine
  pin_toggle(led_green);  pin_toggle(led_green);
 } }
  
-// 
 // Põhiprogramm // Põhiprogramm
-// 
 int main(void) int main(void)
 { {
- // LED-ide viikude väljundiks seadmine + // LED-i viigu väljundiks seadmine
- pin_setup_output(led_red);+
  pin_setup_output(led_green);  pin_setup_output(led_green);
  
- // Seame taimer E1i perioodi+ // Taimer E1 perioodi seadistamine
  // F_CPU/1024/[aeg] - 1 = periood  // F_CPU/1024/[aeg] - 1 = periood
  // 32000000 / 1024 / 1 - 1 = 31249  // 32000000 / 1024 / 1 - 1 = 31249
  TC_SetPeriod(&TCE1, 31249);  TC_SetPeriod(&TCE1, 31249);
  
- // Seame taimer E1i taktsageduse (F_CPU/1024)+ // Taimer E1 taktsageduse seadistamine (F_CPU/1024)
  TC1_ConfigClockSource(&TCE1, TC_CLKSEL_DIV1024_gc);  TC1_ConfigClockSource(&TCE1, TC_CLKSEL_DIV1024_gc);
- // Seame taimer E1i töötama normaalrežiimis+ // Taimer E1 seadistamine töötama normaalrežiimis
  TC1_ConfigWGM(&TCE1, TC_WGMODE_NORMAL_gc);  TC1_ConfigWGM(&TCE1, TC_WGMODE_NORMAL_gc);
  
- // Lubame ületäituvuse katkestuse kõrge prioriteediga+ // Kõrge prioriteediga ületäituvuse katkestuse lubamine
  TC1_SetOverflowIntLevel(&TCE1,TC_OVFINTLVL_HI_gc);  TC1_SetOverflowIntLevel(&TCE1,TC_OVFINTLVL_HI_gc);
  
- // Lubame kõrge prioriteedika katkestused + // Kõrge prioriteediga katkestuste lubamine
- // Lubame globaalselt katkestused+
  PMIC.CTRL |= PMIC_HILVLEN_bm;  PMIC.CTRL |= PMIC_HILVLEN_bm;
 + // Globaalne katkestuste lubamine
  sei();  sei();
  
  // Lõputu tsükkel  // Lõputu tsükkel
- while (true) + while (1) { }
- { +
- // Tarkvaraline paus ~1000.3 millisekundit +
- sw_delay_ms(1000); +
- +
- // Punase LED oleku muutmine +
- pin_toggle(led_red); +
- }+
 } }
 </code> </code>
  
-Järgnevalt on ära toodud Atmega kontrolleril katkestuste kasutamine. \\+ATmega seeria (antud näites ATmega2561) kontrollerite puhul on katkestuse näide mõnevõrra erinev, kuna taimerid on võrreldes xmega seeria kontrolleritega samuti erinevad. 
 Programmi alguses toimub 16-bitise loendur/taimer 1 seadistamine funktsiooniga //timer1_init_ctc//. Selle funktsiooni abil seatakse loendur CTC (inglise keeles //clear timer on compare match//) režiimi, kus taimeri maksimaalseks väärtuseks pole mitte 2<sup>16</sup> - 1, vaid see on valitav. Antud juhul määratakse maksimaalseks väärtuseks ICR1 registri väärtus. Loenduri jaguriks on 1024 ja ICR1 väärtuseks 14400, mille tulemusena 14,7456 Mhz taktsageduse puhul on loenduri perioodiks täpselt 1 sekund. Seda on lihtne arvutada valemist: Programmi alguses toimub 16-bitise loendur/taimer 1 seadistamine funktsiooniga //timer1_init_ctc//. Selle funktsiooni abil seatakse loendur CTC (inglise keeles //clear timer on compare match//) režiimi, kus taimeri maksimaalseks väärtuseks pole mitte 2<sup>16</sup> - 1, vaid see on valitav. Antud juhul määratakse maksimaalseks väärtuseks ICR1 registri väärtus. Loenduri jaguriks on 1024 ja ICR1 väärtuseks 14400, mille tulemusena 14,7456 Mhz taktsageduse puhul on loenduri perioodiks täpselt 1 sekund. Seda on lihtne arvutada valemist:
  
 f = 14745600 Hz / 1024 / 14400 = 1 f = 14745600 Hz / 1024 / 14400 = 1
- 
-Pärast loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse lubamist tuleb katkestuse tekkimine lubada ka globaalselt ehk üle kogu mikrokontrolleri. Globaalseks katkestuste lubamiseks on funktsioon //sei// ja keelamiseks //cli//. Nende funktsioonide ja katkestuste programmilõigu defineerimiseks peab programmi kaasama ka //avr/interrupt.h// päisefaili. Katkestuse programmilõik defineeritakse makrofunktsiooniga //ISR//, mille parameetriks on katkestuse vektori nimi. Nimetatud seadistuste juures on loendur 1 maksimaalse väärtuse saavutamise katkestuse vektoriks //TIMER1_CAPT_vect//. 
  
 <code c> <code c>
-// +// Kodulabor II loenduri katkestusega vilkuva LED-i näide
-// Kodulabori loenduri katkestusega vilkuva LED-i näide. +
-// Võrdluseks katkestusega vilkuvale LED-ile +
-// töötab paralleelselt ka tarkvaralise viitega vilkuv LED. +
-//+
 #include <homelab/pin.h> #include <homelab/pin.h>
 #include <homelab/delay.h> #include <homelab/delay.h>
Line 96: Line 80:
 #include <avr/interrupt.h> #include <avr/interrupt.h>
  
- 
-// 
-// LED-ide viikude määramine 
-// 
-pin led_red   = PIN(C, 5); 
-pin led_green = PIN(C, 3); 
- 
-// 
 // Katkestus // Katkestus
-// 
 ISR(TIMER1_CAPT_vect) ISR(TIMER1_CAPT_vect)
 { {
- // Rohelise LED oleku muutmine+ // Rohelise LED-i oleku muutmine
  pin_toggle(led_green);  pin_toggle(led_green);
 } }
  
-// 
 // Põhiprogramm // Põhiprogramm
-// 
 int main(void) int main(void)
 { {
- // LED-ide viikude väljundiks seadmine + // LED-i viigu väljundiks seadmine
- pin_setup_output(led_red);+
  pin_setup_output(led_green);  pin_setup_output(led_green);
  
  // Taimeri seadistamine CTC režiimi   // Taimeri seadistamine CTC režiimi
  timer1_init_ctc(  timer1_init_ctc(
- TIMER1_PRESCALE_1024, + TIMER1_PRESCALE_1024, 
- TIMER1_CTC_TOP_ICR); +  TIMER1_CTC_TOP_ICR); 
 +
  // Taimeri maksimaalne väärtus 14400, mis  // Taimeri maksimaalne väärtus 14400, mis
- // teeb perioodi pikkuseks 1s+ // teeb perioodi pikkuseks 1 s
  // Valem: 14,7456Mhz / 1024 = 14400  // Valem: 14,7456Mhz / 1024 = 14400
  timer1_set_input_capture_value(14400);  timer1_set_input_capture_value(14400);
Line 138: Line 110:
  
  // Lõputu tsükkel  // Lõputu tsükkel
- while (true) + while (1) { }
- { +
- // Tarkvaraline paus 1000 millisekundit +
- sw_delay_ms(1000); +
- +
- // Punase LED oleku muutmine +
- pin_toggle(led_red); +
- }+
 } }
 </code> </code>
  
-Programmi käivitades on näha, et hoolimata sellest, mida mikrokontroller põhiprogrammis teeb, toimuvad katkestused ja roheline LED vilgub. +Programmi käivitades on näha, et hoolimata sellest, et põhitsüklis mingeid tegevusi ei ole, toimuvad katkestused ja roheline LED vilgub.
- +
-Kui programmil lasta töötada mõni minut, tuleb välja oluline aspekt, mida tarkvaralise viite harjutuses nii lihtsalt näha polnud. Kuigi punase LEDi vilgutamise viide on 1000 ms, siis tegelik aeg, mis kulub iga tsükli täitmiseks, on natuke suurem. Põhjus on selles, et ka LED-i oleku muutmine, viite funktsiooni väljakutsumine ja tsükli täitmine võtavad protsessoril mõned taktid täitmise aega. Tulemusena jääb punase LED-i vilkumine rohelise LED-i vilkumisest pidevalt maha. Just sel põhjusel ei ole soovitatav ka kellaaja loendureid ja muid täpselt ajastatud tegevusi teha viitega, vaid loenduri katkestustega.+
et/examples/timer/periodic_interrupt.1411717083.txt.gz · Last modified: (external edit)