23/04/2015

Criao de temporizadores.

Diogo Ferreira

(diogoleonardof@gmail.com)

Sistemas Digitais III - abr-15

FEPI Centro Universitrio de Itajub

Sistemas Digitais III

Temporizao

Entende-se por temporizao a capacidade de programar umevento para acontecer aps a passagem de um tempo especfico.

Nos micrcontroladores da famlia PIC no existem instrues quepermitam fazer o microcontrolador aguardar um determinado intervalode tempo, sendo desta

forma , responsabilidade do programador implementar esse tipo defuncionalidade.

Existem 2 formas de temporizao com o Microcontrolado PIC:

- 1 Forma: manter o microcontrolador ocupado por N ciclos de mquina;

- 2 Forma: utilizar temporizadores internos do microcontrolador;

23/04/2015

Temporizao 1 Forma

Para implementar a temporizao atravs da ocupao do microcontrolador por Nciclos de mquina temos que partir de algumas premissas:

1- Para cada tipo de instruo executada, o microcontrolador leva umcerto nmero de ciclos de mquina.

2- Por ser implementado com a arquitetura Havard, a microcontroladorPIC executa a maioria das instrues em apenas um ciclo de mquina.

3- As excees ficam por conta das instrues de desvio condicional,chamadas e retornos de subrotinas.

4 - Os microcontroladores PIC executam 1 ciclo de mquina a cada 4 ciclos dosclock do oscilador utilizado.

Por exemplo, supondo uma frequncia do oscilador de clock de 4Mz teremos umciclo de clock de 0,25 microsegundos e um ciclo de mquina de 1 microsegundo.

Lembrando que: f = , onde f (frequncia em Hz) e T ( tempo em segundos)

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Sabendo se os tempos que as instrues levam para serem executadas,podemos calcular o tempo que ir levar entre dois eventos.

Como exemplo vamos supor que o circuito abaixo foi montado:

E deseja-se que o LED acenda e apague em intervalos de 5 microsegundos.

Para facilitar o trabalho vamos supor que o microcontrolador PIC16f628Aest operando com um clock de 4MHz do oscilador interno do mesmo ( o que nos d um tempo de ciclo de mquina de 1 microsegundo ).

O fragmento de programa abaixo uma tentativa de se implementar o pedido:

.

.

.#DEFINE LED PORTB,0 ; Associa LED a RB0...Loop: ; Loop principal

BSF LED ; acende o LEDNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaBCF LED ; apaga o LEDNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquinaNOP ; 1 ciclo de mquina

GOTO Loop ; final do Loop principal

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Se fossemos mais exigentes teramos que atentar para alguns detalhes emelhorar a temporizao desejada :

.

.

.#DEFINE LED PORTB,0 ; Associa LED a RB0...Loop: BSF LED

NOPNOPNOPNOPBCF LED NOPNOPNOP

; 1 ciclo de mquina - acende o LED; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina - apaga o LED; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina; 1 ciclo de mquina; 2 ciclos de mquina volta ao LoopGOTO Loop

Apesar dessa tcnica resolver os problemas em que temos intervalos de temporizao pequemos, para valores maiores podemos melhorar a maneira que contamos os ciclos de maquina.

.#DEFINE LED PORTB,0 ; Associa LED a RB0#DEFINE..Loop:

TEMPO 0x20 ; Associa o registrador 0x20 ao smbolo TEMPO

MOVLW MOVWF

BSF LED

0XFF TEMPO

; MOVIMENTA 0xFF PARA W; MOVIMENTA 0xFF PARAAVARIVEL TEMPO

; SETA LED

BCF LED ; RESETA LED

GOTO Loop ; SALTA PARA O COMEO DO LOOP PRINCIPAL

LACO_L: NOP ; AGUARDA 1 CICLO

DECFSZ TEMPO ; DECREMENTA TEMPO E SALTA SE VALOR ZEROGOTO LACO_L ; SALTA PARA O LABEL LACO_L

MOVLW 0XFF ; MOVIMENTA 0xFF PARA W

MOVWF TEMPO ; MOVIMENTA 0xFF PARAAVARIVEL TEMPO

LACO_D: NOP ; AGUARDA 1 CICLO

DECFSZ TEMPO ; DECREMENTA TEMPO E SALTA SE VALOR ZEROGOTO LACO_D ; SALTA PARA O LABEL LACO_D

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Aprxima melhoria seria a criao de uma sub-rotina com o cdigo da temporizao:

.

.#DEFINE LED PORTB,0 ; Associa LED a RB0#DEFINE TEMPO 0x20..Loop: BSF LED ; SETA LED

CALL ATRASO ; CHAMAAROTINADE ATRASO

BCF LED ; RESETA LED

CALL ATRASO

GOTO Loop

; CHAMAAROTINADE ATRASO

; SALTA PARA O COMEO DO LOOP PRINCIPAL

RETURN

ATRASO: MOVLW 0XFF ; MOVIMENTA 0xFF PARA W

MOVWF TEMPO ; MOVIMENTA 0xFF PARAAVARIVEL TEMPOLACO: NOP ; AGUARDA 1 CICLO

DECFSZ TEMPO ; DECREMENTA TEMPO E SALTA SE VALOR ZEROGOTO LACO ; SALTA PARA O LABEL LACO

Para a obteno de maiores perodos de temporizao podemos utilizar o aninhamento de vrios laos, como no exemplo abaixo:

T 250ms:

RETURN

Contabilizando o tempo de mquina de todas as instrues envolvidas temos:

T = 4 + 250 * ( 2 + 248 * 4 + 1 + 2 + 1 + 2 ) + 2 + 2 = 250.008 microsegundos

MOVLW MOVWF

0XFA TEMPO

; MOVIMENTAO VALOR 250 PARA w; MOVIMENTAO VALOR 250 PARAA VARIVEL TEMPO

LACOA: MOVLW MOVWF

0XF8 AUX

; MOVIMENTAO VALOR 248 PARAW; MOVIMENTAO VALOR 248 PARAA VARIVEL AUX

LACOB: NOP DECFSZ AUX

GOTO LACOB

DECFSZ GOTO

TEMPO LACOA

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Partindo-se do hardware abaixo, desenvolver um programa em assembly que acenda e apague uma sequncia de LED, em intervalos de 1segundo.

O diagrama de temporizao do acender e apagar dos LEDs deve ser o seguinte :

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Partindo-se do hardware original acrescentar uma chave para que se escolha a direo da sequencia a ser obedecida:

Chave

fechadaChave

aberta