Bascom und Timer: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 16. Januar 2006, 10:59 Uhr

Bascom Timer (Mega8 und andere)

Zweck

Timer sind selbständige Zähler im Prozessor. Man braucht sie dort, wo zeitkritische und genaue Aufgaben gefordert sind.

Struktur:

 Config TimerXXX = Timer, Prescale= XX    ‘Konfiguriere TimerXXX
 Enable TimerXXX		          ‘schalte den TimerXXX ein
 On  TimerXXX   SprungXXX	          ‘verzweige bei TimerXXX überlauf zu SprungXXX
 Enable Interrupts		          ‘generell Interrupts zulassen
 
 Do
 ....Hauptprogramm		‘Hauptprogramm
 Loop
 End
 
 SprungXXX:			‘Unterprogramm von TimerXXX
 ....Ausführung			‘arbeitet hier etwas ab und springt mit Return 
 Return				‚ wieder zurück, zum Hauptprogramm

Zuerst muss man den zu verwendeten Timer mit „Config“, konfigurieren. Dazu definiert man ihn als Timer (mann könnte auch einen Counter daraus machen). Dazu muss man noch den Prescaler definieren. >Der Prescaler ist der Teiler, der die Quarzfequenz für den Timer reduziert . (Sonst würde der Timer immer mit der vollen Frequenz vom Quarz zählen und das würde meistens zu schnell sein.)

Dann mit „Enable“ den bestimmten Timer einschalten. Mit „On“ das Unterprogramm (ISR) definieren, an die der Timer springen soll, wenn dieser überläuft(ISR= Interrupt Service Routine). Dann das generelle Einschalten von Interrupts.

Jeder Zähler hat eine bestimmte, maximale Zählweite. Zählt er über diese, fängt er wieder bei Null an zu zählen (Überlauf). Wie weit ein Zähler zählen kann, ergibt sich aus seiner Struktur. Es gibt da 8-Bit Timer (Timer0 und Timer2, beim Mega8)und 16-Bit Timer (Timer1 beim Mega8). 8-Bit Timer zählen bis 256, 16-Bit Timer bis 65536.

Bei einem Überlauf, unterbricht der Timer das Hauptprogramm und springt in die ISR. Die ISR wird abgearbeitet und mit Return wird wieder an die Stelle zurückgesprungen, wo vorher das Hauptprogramm unterbrochen wurde.

Man soll darauf achten, dass in der ISR immer nur kurze Anweisungen abgearbeitet werden und der Hauptteil dann im Hauptprogramm bearbeitet wird. Sonst kann es sein, dass man den Prozessor damit blockiert.

Timer Beispiel:

 Config Timer0 = Timer, Prescale= 8     ‘Konfiguriere Timer0
 Enable Timer0            	        ‘schalte den Timer0 ein
 On  Timer0  Isr_von_Timer0	        ‘verzweige bei Timer0 überlauf zu Isr_von_Timer0
 Enable Interrupts	  
 
 Do
 ....Hauptprogramm
 Loop
 End
 
 Isr_von_Timer0:			‘ISR von Timer0
 .....Programm-Code
 Return

Timer0 ist nun so eingestellt, dass die Frequenz vom Quarz, durch den Prescaler, durch 8 geteilt wird.
(Beim Prescaler kann man Teilungen von 1 , 8 , 64, 256, oder 1024 einstellen).
Diese Frequenz kommt nun zum Timer0 und der zählt nun mit dieser Frequenz bis 256. Ab 256 läuft der Timer über, fängt wieder bei Null an zu zählen, und verzweigt dabei in die ISR. Mit Return springt die ISR dann wieder zum Hauptprogramm zurück. In der ISR könnte man z.B. eine Variable hochzählen. Diese würde dann bei einem 8Mhz Quarz, ca. 3906mal in der Sekunde um 1 hochgezählt. ( (8000000Hz/8) /256=3906.26Hz)

Timer im 1 Sekunden Takt

Wenn man jetzt z.B. will, dass eine Variable nur alle Sekunden um 1 hochgezählt wird, muss man den Prescaler anpassen und auch noch die Zählweite vom Timer anpassen. Die Zählweite vom Timer kann man nur insovern verändern, dass man ihn nicht von Null weg zählen lässt, sondern von einem höheren Wert.(der Überlauf ist immer der maximale Wert vom Timer)

Da der Timer0 aber mit 8-Bit jetzt zu kurz zählt (0-256) und wir mit einem grossen Prescaler auch nicht auf 1 Sekunde kommen, nehmen wir dazu den Timer1.

Der Timer1 ist ein 16-Bit Timer und kann von 0-65536 zählen.

Wenn ich jetzt einen Prescaler von 256 verwende, bekomme ich bei einem 8Mhz Quarz, eine Taktrate von 31250Hz. Das heist, dass der Zähler in einer Sekunde von 0 bis 31250 zählt. Wenn ich jetzt will, dass der Timer nach 31250 Zählungen überläuft (weil nur beim Überlaufen springt er in die ISR und zählt somit meine Variable um 1 hoch), darf ich den Timer nicht von Null wegzählen lassen sondern von einem höheren Wert.

Dazu muss ich die maximale mögliche Zählweite (16-Bit = 65536) von meiner gewünschten Zählweite, abziehen. Also 65536-31250 = 34286 .Der Timer muss also schon bei 34286 zu zählen anfangen und macht dann nach 1 Sekunde einen Überlauf. 34286+31250= 65536 = Überlauf

Das obige Beispiel wird nur um die Vorgabe für den Timer ergänzt.

 Config Timer0 = Timer, Prescale= 256   ‘Konfiguriere Timer0
 Enable Timer0            	        ‘schalte den Timer0 ein
 On  Timer0  Isr_von_Timer0	        ‘verzweige bei Timer0 überlauf zu Isr_von_Timer0
 Enable Interrupts	
 Timer1 = 34286                         'Timer1 soll schon von 34286 wegzählen
 
 Do
 ....Hauptprogramm
 Loop
 End
 
 Isr_von_Timer0:			‘ISR von Timer0
 Timer1 = 34286                         'Timer1 soll wieder von 34286 wegzählen
 .....Programm-Code                     'z.B. erhöhe Variable um 1
 Return

Die Vorgabe (Timer1=34286) soll man vor dem Hauptprogramm reinsetzen und bei der ISR. Wenn man die Vorgabe nicht bei der ISR reinsetzen würde (ISR = Überlauf), würde er ja wieder bei 0 statt bei 34286 anfangen zu zählen.

Um sich das Rechnen zu ersparen könnte man statt der Anweisung: Timer1 = 34286 , auch den Befehl "Load" verwenden.

Man gibt dann ein: Load Timer1 , 31250

Mit Load rechnet sich der Compiler selber die Werte aus ( 65536-31250 ).Man gibt einfach nach dem Komma, die beabsichtigte Zählweite ein.

Damit hat man nun einen Timer der alle Sekunden eine Variable hochzählt.

Um das Zählen der Sekunden noch genauer zu machen, müsste man noch die Zeiten für Sprung in die ISR u.s.w. mit einberechen. Aber für die meisten Anwendungen reicht diese Genauigkeit vollkommen aus !  :-)

Autor

• Roberto

Siehe auch

• Avr
• Bascom
• Interrupt

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