Inoltre, per il controllo dell'
interrupt, sono disponibili i soliti tre bit IE/IF/IP, secondo la
tabella seguente :
| Registro |
Bit
7 |
Bit
6 |
Bit
5 |
Bit
4 |
Bit
3 |
Bit
2 |
Bit
1 |
Bit
0 |
| PIR1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
TMR1IF |
- |
| PIE1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
TMR1IE |
- |
| IPR1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
TMR1IP |
- |
La presenza dei bit di controllo nei registri PIR/PIE/IPIR
indica che si tratta di un interrupt periferico, che necessita per la sua
abilitazione dei entrambi gli switch globali GIE/PEIE.
Registri di conteggio di TIMER1
I diagrammi seguenti schematizzano il funzionamento di Timer0 nel
funzionamento di default con due istruzioni a 8 bit per caricare i
registri di conteggio T
MR1H:L
:
e in quello con una unica operazione a 16 bit :
Il conteggio viene immagazzinato in una coppia di registri, TMR1H:L.
Sono programmabili due modi per leggere e scrivere questi registri:
- Il primo modo, default al POR, prevede che TMR1H
e TMR1L
sia due registri separati il cui caricamento o lettura richiede singole
operazioni a 8 bit. Questo rende Timer1 analogo a quello della famiglia
PIC16F.
- Nel secondo modo, ovvero portando il bit RD16
(T1CON<7>)
a 1, l' indirizzo del registro TMR1
H
è mappato in buffer. Una lettura di TMR1L
carica il contenuto del counter alto nel buffer in modo da evitare problemi
di lettura con il timer in funzione. Analogamente, la scrittura di TMR1H
avviene nel buffer, che sarà trasferito al registro di conteggio al momento
della scrittura di TMR1L.
Questo consente di caricare il contatore a 16 bit con una unica operazione,
evitando gli errori che si avrebbero con una operazione in più fasi e il
timer in funzione.
Da notare che il contenuto di conteggio del prescaler viene azzerato alla
scrittura di TMR1L,
iniziando un ciclo di lavoro interamente nuovo.
La modalità a 16 bit va impiegata in quelle situazioni in cui è critica la
precisione nel ri aggiornamento del contenuto dei registri di conteggio.
In ogni caso il contatore viene incrementato ad ogni transizione del clock che
può essere filtrata dal prescaler.
Timer1 include un proprio oscillatore da completare con componenti esterni
(condensatori, cristallo, resistenza) che può servire sia da sorgente del
clock per il timer stesso sia da clock alternativo per l' intero sistema. In
questo caso, la sua funzione è fornire un clock a basso consumo per
operazioni RTC.
Una Silicon Errata comunica che, quando TImer1 viene avviato o aggiornato,
richiede che ci sia una transizione alto basso del clock prima iniziare il
conteggio sul fronte di salita successivo; se l' aggiornamento dei registri
del timer non è completato prima del fronte di discesa, andrà perso un
impulso.
Per evitare questo problema occorre aggiornare i registri del timer prima del
fronte di discesa del clock oppure attendere che TMR1L
sia incrementato e quindi aggiornare immediatamente i registri.
Per questo motivo non è consigliato usare Timer1 in interrupt a bassa priorità
quando la correttezza del conteggio è critica, in quanto un eventuale
interrupt ad alta priorità potrebbe intervenire ad alterare il corretto
processo di scrittura dei registri.
Timer1 può operare come timer come counter sincronizzato o asincrono. Il
modo è determinato da TMR1
CS
(T1CON<1>).
Quando questo bit è 0 il timer incrementa ad ogni ciclo del clock interno (Fosc/4).
Quando il bit è a 1 il timer incrementa ad ogni fronte di salita (rising edge)
dell' ingresso esterno del clock o del suo oscillatore.
L' oscillatore esterno di TIMER1
Se viene abilitato il circuito di clock, i pin GPIO RC0
e RC1 diventano
rispettivamente T1OSI e T1OSO,
indipendentemente dal valore assegnato a TRISC1:0
.
L' oscillatore di Timer1 è abilitato con T1OSCEN
(T1CON<3>). Il
circuito è il seguente :
 |
Microchip intende questo
oscillatore come utilizzabile con quarzi per RTC, tipicamente 32768 Hz.
Non ci sono però indicazioni sulla massima frequenza utilizzabile, che,
probabilmente, può raggiungere valori maggiori. |
Questo, però è poco
significativo, in quanto l' oscillatore di Timer 1 ha funzioni alternative a
quello primario proprio per il contenimento del consumo, che si ottiene
generando una frequenza minore di quella dell' oscillatore primario.
Nulla viene specificato nei fogli dati riguardo all' uso del pin T1OSI
che , stando agli schemi, può essere usato anche come ingresso per una
sorgente di clock completamente esterna al processore. In questo caso, da T1OSO
si ottiene la stessa frequenza in uscita.
Viene invece evidenziato come il valore dei condensatori applicati al
cristallo o risonatore sia significativo sulla stabilità (maggior capacità,
maggiore stabilità) , ma anche sul tempo di assestamento dell' oscillatore,
ovvero del tempo necessario ad ottenere il clock corretto dal momento della
messa in servizio dell' oscillatore (maggiore la capacità, maggiore il tempo
di assestamento)
Nelle modalità a gestione del consumo, i bit SCS1:0
(OSCON<1:0>)
configurati al valore 01 permettono il passaggio sull' oscillatore di Timer 1
come fonte del clock del suistema : CPU e periferiche saranno alimentate da
questo clock.
Se il bit IDLEN (OSCON<7>)
è a zero e viene eseguita una istruzione SLEEP, il sistema entra in modalità
SEC_IDLE .
Fino a che il clock di Timer1 è operativo, il flag T1RUN
(T1CON<6>)
è a livello 1 e questo può essere usato per verificare quale sia la sorgente
del clock al momento. Indica anche che la sorgenet del clcok è usata dal Fail
Safe Clock Monitor.. Se il CLock Monitor è abilitato e l' oscillatore di
Timer 1 ha problemi, la verifica di T1RUN
indica se il clock è fornito dal timer o da un' altra sorgente.
L' oscillatore di Timer 1 può essere programmato per due livelli di
consumo. Se il bit LPT1OSC
è a 1, l' oscillatore funziona alla minima potenza, mentre se è a 0 (default)
opera a potenza normale. In modalità low power c'è una maggiore sensibilità
ai disturbi, che possono alterare il funzionamento dell' oscillatore. Per un
consumo minore, le impedenze in gioco dovranno essere maggiori e questo riduce
l' immunità ai disturbi : in particolare dovrà essere curata la struttura
del circuito stampato, ad esempio prevedendo anelli di massa per schermare i
pin dell' oscillatore da eventuali circuiti ad alta frequenza vicini (ad
esempio l' ingresso degli impulsi CCP1 o PWM).
In base a quanto notato, allora, la corretta sequenza di lettura sarà
quella di leggere prima TMR1L
e poi TMR1H,
mentre per la scrittura, si scriverà prima TMR1H e poi TMR1L.
E' sottinteso che se se viene scritto solo TMR1H
senza riscrivere anche TMR1L,
il trasferimento del valore impostato per TMR1H
non avrà effetto. Così pure leggendo prima TMR1H
non si avrà il giusto valore conteggiato in quel momento.
Il Prescaler
Il prescaler di Timer1 è interamente dedicato a questo timer e non è
condiviso con altre funzioni. Non necessita di bit di abilitazione in quanto,
a differenza di quello di Timer0, dispone della scelta di un
"divisore" 1:1. I bit TCKPSA1:0
(T1CON<5:4>)
permettono la selezione di 4 valori del rapporto
Il prescaler, sia come assegnazione che come divisore, è interamente sotto
controllo del software e può essere variato a piacere durante l' esecuzione
del programma.
Interrupt
Timer1 può essere una fonte di richiesta di interrupt, che è generato
quando il registro di conteggio passa da 0xFF a 0x00 in modo a 8 bit o da
0xFFF a 0x0000 in modo 16 bit.
Questo overflow setta il bit TMR1IF
(PIR1<1>). La
richiesta di interrupt può essere mascherata con il bit TMR1IE
(PIE1<1>). Prima di
riabilitare l' interrupt, TMR1IF
deve essere portato a zero da programma.
Timer1 è in funzione anche in modalità Sleep e può essere una sorgente
di wake-up
La gestione interrupt del Timer1 richiede :
- l' abilitazione del bit TMR1IE
(PIE1<1>),
che va posto a 1 se si
desidera attivare l' interrupt
- Il bit di selezione della
priorità dell' interrupt è TMR1IP
(IPIR1<1>).
E' a 1 se si desidera l' alta priorità, altrimenti va a posto a 0. L'
abilitazione del modo interrupt con priorità richiede di aver settato il
bit IPEN (RCON<7>)
; altrimenti viene impiegato un sistema di interrupt senza livelli di
priorità e l' impostazione di TMR1IP
è indifferente.
- Il flag di identificazione è TMR1IF
(PIR1<1>)
che va a 1 a seguito all' overflow del counter e va cancellato da
software.
L' interrupt di Timer1 fa riferimento al registro PIR1
e quindi è considerata una interruzione periferica e quindi sono
dipendenti per l' abilitazione da PEIE.
Una applicazione RTC
Il foglio dati propone una applicazione RTC del Timer1 , usato con un
cristalli da 32768 Hz. Questo permette di disporre di un orologio senza la
necessità di aggiungere periferiche esterne, dato che il basso consumo ed il
funzionamento anche nel modo SLEEP permettono l' impiego con batterie u super
condensatori.
La routine RTCisr dimostra un metodo
semplice per incrementare un contatore ad intervalli di 1 secondo in interrupt.
Contatori per minuti, ore e calendario potranno essere aggiunti con facilità.
Poichè si sta lavorando in modalità 16 bit, i registri di conteggio vanno
in overflow dopo circa 2 secondi. Per forzare l' overflow ad 1 secondo occorre
pre caricare i registri con un valore adeguato. L' aggiustamnento di questo
valore correggerà differenze possibili nel valore della frequenza di
oscillazione del cristallo.
L' esempio tiene conto del documento Timer1 errata , documento Microchip
DS80329A.
RTCinit
MOVLW 80h
; Preload TMR1 register pair
MOVWF TMR1H
; for 1 second overflow
CLRF TMR1L
MOVLW b’00001111’
; Configure for external clock,
MOVWF T1CON
; Asynchronous operation, external oscillator
CLRF secs
; Initialize timekeeping registers
CLRF mins
MOVLW .12
MOVWF hours
BSF PIE1,
TMR1IE ; Enable Timer1
interrupt
RETURN
RTCisr:
btfsc TMR1L,
0 ; wait for TMR1L<0> to
become clear
bra $-2
btfss TMR1L,
0 ; wait for TMR1L<0> to
become set
bra $-2
; If TMR1 update can be completed before clock pulse
; goes low, start update here
Update:
bsf TMR1H,7
; Preload for 1 sec overflow
BCF PIR1,
TMR1IF ; Clear interrupt
flag
INCF secs, F
; Increment seconds
MOVLW .59
; 60 seconds elapsed?
CPFSGT secs
RETURN
; No, done
CLRF secs
; Clear seconds
INCF mins, F
; Increment minutes
MOVLW .59
; 60 minutes elapsed?
CPFSGT mins
RETURN
; No, done
CLRF mins
; clear minutes
INCF hours, F
; Increment hours
MOVLW .23
; 24 hours elapsed?
CPFSGT hours
RETURN
; No, done
CLRF hours
; Reset hours
RETURN
; Done
