Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Часы реального времени..

Внутренние прерывания при переполнении таймеров.

Внутренние прерывания могут быть сформированы последовательным каналом ввода-вывода USART и двумя таймерами.

Таймеры –cчетчики реального времени, задаваемого стабильным кварцевым генератором частоты. В MCS51 принят основной цикл выполнения команды 12 тактов генератора частоты. Команды выполняются за 1-2 цикла. Один цикл является единицей времени, отсчитываемой таймером. Если установить частоту генератора 12 Мгц, то частота отсчета 1 Мгц и единица времени 1 мкс.

Таблица параметров внутренних прерываний.

Таблица 2.2.

1 2 3 4 5 6 7

		TF0	ET0			0bh
		T1vR1	ES			23h
		TF1	ET1			1bh

Запросы прерываний TF0. TF1 формируются при переполнении таймеров и установкой по программе.

Контроль продолжительных промежутков, измерение реального времени выполняются с использованием прерываний от таймеров - два основных режима: Захватом(Capture) и Вентильный (Gate).

Управление 16-битовыми таймерами задается битами управляющего регистра TMOD

Таймер 0 представлен двумя регистрами SFR - TH0.TL0

Таймер 1 - регистрами TH1.TL1

a) Выбор режима 16-бит счетчика таймера 1 TMOD[5.4]=01

таймера 2 TMOD[1.0]=01

b) разрешение счета таймера 0 - бит TR0=1

разрешение счета таймера 1 - бит TR1=1

с)режим Gate таймер считает, пока на входе INTi высокий уровень,

по INT1 TMOD.7 =1

по INT0 TMOD.3 =1

Таймеры по переполнению через постоянный интервал времени вызывают прерывания. Счетчик событий используется для расчета текущего времени с учетом длительности интервала в десятичной системе в секундах и минутах в портах P1,P2. Точность измерения не менее 0.1 сек на интервале 1 минута.

#include <reg51.h>

unsigned int code tt=-50000; //константа пересчета == 1/20 сек

unsigned char sec,min;

unsigned char count=0;

intt0() interrupt 1 //счетчик

{

TL0=tt; //загрузить константу пересчета

TH0=tt>>8;

count++; счетчик переполнений

if(count==20) {sec++;count=0 ;}

if(sec==60){min++; sec=0;}

}

main()

{

TMOD=1;

ET0=1;

TR0=1;

EA=1;

while(1)

{ P1=sec;

P2=min; }

}

2.5.3. Измерение частоты и скважности сигнала на вхoде INT0.

Сформировать временную диаграмму внешних сигналов на входе INT0 сигнальной функцией. В режиме Gate измерить длительность положительного интервала и в режиме Capture измерить период.

intt0() interrupt 0

{

}

main()

{ TMOD=09; //режим 16-бит счетчик Tm0, Gate0

TR0=1 //разрешение счета

EX0=1;

IT0=1;

EA=1;

while(1); //ожидание прерываний

}

ШИМ применяется в технике для управления двигателями постоянного и переменного тока, управления питанием и в технике связи. Программируемая ШИМ может быть использована в этих приложениях как способ ввода-вывода информации в ЭВМ во встроенных микропроцессорных системах. ШИМ- способ прямого программного управления периферийными устройствами в ЭВМ.

Суть модуляции состоит в том, что информацию можно представить скважностью t1/(t1+t2) прямоугольных сигналов

Рис.2.9. Диаграмма ШИМ.

При постоянном периоде T=t1+t2 скважность Q(t/T) – функция от длительности положительного сигнала t. Используя масштабирование, Q можно привести к любому численному диапазону и интерпретировать его как напряжение, дискретное значение непрерывной функции, как битовую последовательность и др. Используя внешний фильтр (интегратор), можно выделить постоянную составляющую или низкочастотную непрерывную составляющую, например, кодируемый ШИМ синусоидальный сигнал. Для этого сигнала можно программировать частоту в ограниченном низкочастотном диапазоне

1) Сформировать таблицу из 100 целых значений sin(x) в диапазоне 0-180 град

2) Вывести через порт INT0 в ШИМ

3) Измерить скважность и вывести в графике

Литература.

1. Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах, М:Наука, 1972, 367 c

2. Злобин В.К. Григорьев В.Л. Программирование арифметических операций в микропроцессорах, М:ВШ, 1991 г-303 с

3. Help в Keil (C51, Макроассемблер, Система команд MCS51).

4. Сташин В.В. Урусов А.В. Мологонцева О.Ф. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах, М: Энергоатомиздат, 1990.

Дата добавления: 2014-12-27