تایمر/کانتر در میکروکنترلر AVR (مقدمه)

در این آموزش از وبسایت الکترولب آموزش های میکروکنترلر های AVR رو ادمه می دهیم و تایمر/کانتر را در میکروکنترلر AVR به صورت جامع بررسی می کنیم.

تایمر برای تولید تاخیر یا به عنوان شمارنده برای شمارش رویداد هایی که خارج از میکروکنترلر رخ میدهد مورد استفاده قرار می گیرد. شمارش رویداد ها اندازه گیری زمان ایجاد زمان های مورد نظر ساخت شکل موج و سایر کاربرد ها از امکانات موجود در میکروکنترلر های AVR می باشد.

معمولا از تایمر/کانتر برای 2 منظور استفاده می شود:

1. تولید یک وقفه داخلی
2. تولید یک شکل موج در خروجی – یا شمارش یک پالس

تایمر/کانتر یکی از مهم ترین و پر کاربردترین بخش های جانبی میکروکنترلر ها است مبکروکنترلر های AVR دارای حداکثر 6 عدد تایمر و کانتر می باشند که تعداد آن ها در مدل های مختلف متفاوت می باشد. در حالت کلی دو نوع تایمر و کانتر وجود دارد 8 بیتی و 16 بیتی

تفاوت تایمر/کانتر 8 بیتی با 16 بیتی:

• در تایمر کانتر 8 بیتی شمارنده می تواند تا 8 بیت شمارش کند یعنی از 0 تا 255
• در تایمر کانتر 16 بیتی شمارنده می تواند تا 16 بیت شمارش کند یعنی از 0 تا 65536

منبع کلاک تایمر/کانتر:

منبع تولید پالس های مورد نیاز برای تایمر کانترها را می توان از دو طریق تامین نمود داخلی – خارجی اگر منبع پالس داخلی باشد شمارنده در حالت تایمر و اگر منبع پالس خراجی باشد شمارنده در حالت کانتر عمل می کند.

مد های مختلف یک Timer/Counter در میکروکنترلر AVR:

تایمر کانتر ها دارای عملکردهای مختلفی می باشند و می توانند در مدهای مختلف کار کنند در ادامه مد های مختلف را معرفی و کاربرد هر کدام را شرح می دهیم.

1 – حالت Normal:

این مد کاری یک شمارنده ی ساده است. این مد برای شمارش رویداد هی خارجی استفاده می شود به این صورت که هرگاه پایه ی مربوط به پالس خارجی به عنوان مثال PB0 در تایمر صفر مگا 32 یک شود (از نظر منطقی) یک واحد به مقدار شمارنده افزوده می شود.

2- حالت CTC:

مد کاری CTC معمولا برای ایجاد زمان های تاخیر دلخواه و نیز برای تولید شکل موج مربعی با فرکانس متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد. در این مد همیشه duty cycle پنجاه درصد است یعنی شکل موجی خروجی مربعی است.

3- حالت Fast PWM:

Fast PWM یا همان مدولاسیون پالس سریع می باشد از این مد برای تولید شکل موج هایی با duty cycle متغییر در خروجی استفاده می شود. از کاربردهای مهم مد PWM می تئان به کنترل دور موتور منابع تغذیه سوچینگ و مبدل های DC نام برد.

4 – حالت Phase Correct PWM:

Phase Correct PWM یکی دیگر از مدهای کاری تیمر و کانتر در میکروکنترلر AVR می باشد و نام دیگر آن PWM دو شیب است کارکرد این مد شبیه مد Fast PWM می باشد با این تفاوت که در مد Fast PWM شمارنده فقط شمارش صعودی دارد اما در مد تصحیح فاز شمارش به صورت دوشیب انجام میشود یعنی هم شمارش صعودی دارد هم شمارش نزولی

در قسمت بعدی آموزش طرز کار کلی تایمر کانتر ها ویژگی های خاص هر تایمر کانتر و رجیستر های مربوط به تایمر کانتر ها آموزش داده می شود و در قسمت های بعدی برای هر کدام در پستی جداگانه مثالی به صورت عملی ارئه می شود .