Про Прерывания Таймера Мк

[Гость Lewin]

Не так давно программирую МК какие подвернуться. Никак не могу взять в толк одну вещь: Если мы тактируем какую нибудь периферию от таймера с определенной частотой, то имеем примерно следующее: инициализация генератора тактовых импульсов, инициализация периферии, инициализация таймера. Далее таймер считает, считает, считает -> досчитывает и генерирует прерывание. И мы что-то делаем. Например моргаем диодом. Часики продолжают тикать, пока обрабатывается прерывание, верно? А если надо опросить много кнопок, АЦП, послать посылку,...? Пройдет куча тактов (причем не всегда одинаковое количество) и уже нельзя будет сказать, например, что мы опрашиваем АЦП каждые xxx наносекунд, ведь частота прерываний поплыла. Верно?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Геннадий]

Нет. "имеем примерно следующее: инициализация генератора тактовых импульсов, инициализация периферии, инициализация таймера". Далее заходите в основной цикл, где выполняете какие-то функции (опрашиваете кнопки, посылаете посылки и многое другое). Цикл постоянно повторяется (все операции идут по кругу, многократно). А таймер в это время "считает, считает, считает -> досчитывает и генерирует прерывание". Тогда основной цикл останавливается и МК переходит к выполнению программы обработки прерывания, адрес которой находится в векторе данного прерывания (а таймер "считает, считает, считает..." ). Закончив обработку прерывания, МК возвращается в основной цикл в то месте, откуда он "ушел" (на следующую инструкцию) и продолжает "крутиться" в главном цикле. Как это происходит более подробно, почитайте в соответствующей литературе.

Изменено 23 октября, 2013 пользователем Геннадий

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Гость]

Команды ветвления: условный и безусловный переходы.

Программа для процессора состоит из команд, которые выполняются последовательно. Нарушить последовательность выполнения программы можно, используя команды условного и безусловного переходов.

Команда безусловного перехода выглядит так: ПЕРЕЙТИ по «адресу». Данная команда заставляет процессор изменить порядок последовательного выполнения программы и продолжить выполнение программы по указанному в команде «адресу». Эта команда часто используется при отладке программ, когда необходимо пропустить часть команд и продолжить выполнение программы с иного места. Принцип работы команды показан на рис. безусловн-переход.

Рис. безусловн-переход. Принцип работы команды безусловного перехода

Команда условного перехода сложнее: при ее выполнении проверяется выполнения какого-либо логического действия. В результате выполнения логического действия программа разветвляется на две ветви: «Да» и «Нет». По завершению необходимых действий в любой из ветвей («команда А» и «команда В») происходит переход к общему участку. Принцип работы команды показан на рис. условн-переход.

Рис. условн-переход. Принцип работы команды условного перехода

А) Полный вид команды условного перехода

и С) Сокращенный вид команды условного перехода

Рассмотрим работу этой команды подробнее. Например, необходимо сравнить два значения. Если первое значение больше, то выполнить команды ветви «Да», иначе — выполнить команды ветви «Нет». Если при любом результате логического действия происходит выполнение одной из групп команд («команда А» или «команда В»), то такой вид команды называют полным (см. рис. условн-переход А).

Если же только одна из ветвей («Да» или «Нет») имеет команды, то такой вид команды называют неполным (см. рис. условн-переход В и С).

Как эти команды выполняет процессор.

Для того чтобы понять методы выполнения команд ветвления, необходимо объяснить такое понятие как «указатель адреса выполняемой команды». У процессора имеется специальный регистр — «счетчик команд», в котором хранится адрес ячейки памяти, в которой хранится выполняемая в текущий момент команда. При подаче питания в этот регистр записывается стартовый адрес. Во многих микроконтроллерах стартовый адрес равен нулю. Далее процессор начинает выполнять команды, начиная с адреса, загруженного в регистр указателя адреса выполняемой команды. Выполнив команду, значение этого регистра увеличивается — инкриминируется. Процессор считывает следующую команду из памяти по адресу, указанную в указателе.

Прерывания и их типы. Приоритеты прерываний.

Имеется еще один способ «заставить» процессор прекратить последовательное исполнение программы и перейти к выполнению программы по определенному адресу — вызвать «прерывание». Это понятие появилось вместе с первыми процессорами. Все дело в том, что чаще всего процессор управляет менее скоростными, чем он, устройствами.

Приведем простой пример. Процессор выполняет программу подсчета количества импульсов, поступивших на один из разрядов порта. При нажатии кнопки процессор должен прервать выполнение этой программы и выполнить другую программу: подать на один из разрядов порта логическую единицу, тем самым включить какое-либо устройство. Как решить эту задачу? Можно в самой программе постоянно опрашивать необходимый разряд порта, к которому подключена кнопка. Но при этом часть ресурсов (скорости) процессора будет практически впустую тратиться на опрос порта — ведь кнопка будет нажиматься редко. Второй способ — использование прерываний. У микроконтроллера имеется специальный вывод, обычно его обозначают как «Int» (англ. «Interrupt» — прерывание). При подаче сигнала на вывод «Int» происходят следующие действия:

- остановка выполнения основной программы;

- в оперативной памяти сохраняется значение регистра «счетчик команд» (место прерывания выполнения программы);

- после чего в этот же регистр загружается новый адрес (зависит от желания производителя процессора);

- в ячейке памяти с указанным адресом расположена команда безусловного перехода: «перейти по адресу хх»;

- в памяти, начиная с ячейки с адресом хх, расположена еще одна программа, назовем ее служебной программой.

В нашем случае служебная программа должна выдать в порт логическую единицу, тем самым, включив необходимое устройство. А вот тут начинается самое интересное действо: последней командой служебной программы является команда «выход из прерывания». Получив эту команду, процессор считывает из памяти ранее сохраненное значение регистра «счетчик команд» и загружает его в этот регистр. Следовательно, процессор продолжает выполнение основной программы с прерванного прерыванием адреса.

@! Программа обслуживания прерывания должна иметь только одну точку входа, и всегда заканчиваться командой возврата в основную программу.

Но прерывание может быть вызвано не только внешними сигналами, но и внутренними устройствами самого микроконтроллера: таймерами, счетчиками, последовательными портами и даже энергонезависимой памятью. Опять-таки, делается это в основном для того, чтобы уменьшить количество выполняемых команд по анализу состояния этих периферийных устройств.

Приведем пример: в ходе выполнения программы необходимо опрашивать клавиатуру. Но нажатия кнопок редки, и процессору придется впустую тратить время на опрос. Поэтому применяют следующий метод:

- включается (разрешается) прерывание по изменению состояния разряда порта, который ранее настроили как вход;

- процессор выполняет основную программу;

- как только на клавиатуре нажмут любую кнопку, схемы управления формируют соответствующее прерывание;

- выполнение основной программы приостанавливается, выполняется анализ нажатой кнопки и сопоставленной с этим событием действие.

Данный способ выполнения каких-либо действий вне основной программы называют «фоновый режим работы программы». Также часто говорят: «эта часть программы выполняется в фоновом режиме».

При работе с прерываниями необходимо быть осторожным: возможна ситуация, при которой выполнение программы и работа всего устройства может быть нарушена. Дело в том, что микроконтроллер может иметь несколько прерываний. Для управления режимами их работы имеется регистр управления прерываниями. В программе вы разрешили работу нескольких прерываний — это нормальная ситуация. Но, получив внешний или внутренний сигнал прерывания и перейдя к выполнению программы обработки прерывания, вы не выполнили отключение (запрет) прерывания. Процессор выполняет уже служебную программу и в этот момент он получает еще один сигнал прерывания. Процессор прерывает выполнение служебной программы и переходит к выполнению служебной программы обработки нового прерывания. Несложно догадаться, к чему это может привести.

Для решения этой проблемы был разработан метод присвоения каждому из прерываний степени важности, или «приоритета прерывания». В зависимости от модели микроконтроллера приоритет прерываний может быть задан жестко (а программист лишь разрешает или запрещает обработку того или оного прерывания), или быть реализован программистом программно (приоритет прерывания зависит от предпочтений программиста и алгоритма реализации конкретной задачи).

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость Lewin]

Всем спасибо, кажется я догнал! Если взять например прерывание, генерируемое переполнением таймера: Сгенерировалось прерывание -> МК его обрабатывет, таймер в это же время сбрасывается и продолжает считать заново. Т.е. заполнение таймера для нового прерывания и обработка только что сгенерированного происходят одновременно. Не важно сколько тактов займет обработка прерывания, главное чтобы МК успел все обработать до следующего переполнения таймера. Верно?

[Геннадий]

Верно.