المعالجات والمتحكمات المصغرة الجزء الرابع (20-39)


0020

0021 0022 0023 0024 0025 0026 0027 0028 0029 0030 0031 0032 0033 0034 0035 0036 0037 0038 0039

مواصفات نظام التوقيت
 التردد
 لقياس تردد الإشارات الدورية
 نقوم بعدّ المرات التي يتكرر بها حدث معين ضمن ثانية واحدة،
وبواحدة الهرتز ) Hz .)
 الدور
 إذا حصل الحدث بتردد 1 هرتز، فيكون دوره 1 ثانية.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
20
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
مواصفات نظام التوقيت
دورة العمل ) Duty Cycle )
 من أجل التحكم باتجاه وسرعة المحرك.
 يمكن تعريفها كالتالي:
( × ) دورة العمل )%( = )زمن النبضة الفعالة/الدور 100 .)%
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
21
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
نظرة عامة على نظام التوقيت
تقوم ال T/Cx باستخدام ترددات مشتقة من ساعة النظام،
 أو قد تحصل على دخلها من أقطاب خارجية.
 التطبيقات:
 لقياس الدور الزمني / التردد،
 لتحديد عرض النبضة، وقياس السرعة،
 لعد الأحداث أو نبضات الأحداث المتعلقة بالزمن، و
 لتوليد إشارات متعلقة بالزمن بدقة.
 تولد ألحانا لصناعة الصوت، أو
 تزودنا بعرض نبضة أو تردد قيادة متغير يمكن من خلاله التحكم بسرعة المحرك.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
22
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
استخدام أنظمة الدخل/خرج التي تعمل بمؤقت
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
23
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
مخطط صندوقي لخرج نظام المؤقت
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
24
مسجلات تخزين
خاصة
علم خرج
المؤقت
نظام المقاطعة
لخرج المؤقت
مقارن
أحداث مبرمجة
– تغير
– منطق مرتفع
– منطق منخفض
أقطاب الخرج
الفيزيائي
عداد يعد باستمرار
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
نظرة عامة على مؤقتات ATmega16
المؤقت 0
المؤقت 1
المؤقت 2
– عداد ومؤقت من 8 بتات
-10 بتات لتقسيم الساعة
– الوظائف:
– تعديل عرض النبضة
– توليد التردد
– عدّ الأحداث
– مقارنة الخرج
– أنماط العمل:
– عادي
– تشغيل محي المؤقت عند حصول
تطابق في المقارنة ) CTC )
-PWM السريع
– تصحيح طور ال PWM
– عداد ومؤقت من 16 بت
-10 بتات لتقسيم الساعة
– الوظائف:
– تعديل عرض النبضة
– توليد التردد
– عدّ الأحداث
– مقارنة الخرج – بقناتين
– التقاط الدخل
– أنماط العمل:
– عادي
– تشغيل محي المؤقت عند حصول
تطابق في المقارنة ) CTC )
-PWM السريع
– تصحيح طور ال PWM
– عداد ومؤقت من 8 بتات
-10 بتات لتقسيم الساعة
– الوظائف:
– تعديل عرض النبضة
– توليد التردد
– عدّ الأحداث
– مقارنة الخرج
– أنماط العمل:
– عادي
– تشغيل محي المؤقت عند حصول
تطابق في المقارنة ) CTC )
-PWM السريع
– تصحيح طور ال PWM
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
25
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
نظرة عامة على مؤقتات ATmega16
 يمكن ضبط جميع المؤقتات بحيث تعمل بأحد أربع حالات
. 1 النمط العادي )النمط 0 ،)
. 2 إعادة ضبط المؤقت عند حصول تطابق على المقارن ) CTC )
)النمط 1 ،)
.PWM3 السريع )النمط 2 )
. 4 تصحيح طور ال PWM )النمط 3 .)
 للمؤقت 1 خاصية التقاط الدخل.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
26
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
المؤقت 0
 تأتي نبضات الساعة من مصدر خارجي على القطب T0 أو داخليا من
fclk عبر مقسم محدد مسبقا.
 يتم تحديده باستخدام CS0[2:0] في المسجل TCCR0 .
 يحتوي المسجل TCCR0 على WGM0[1:0] و COM0[1:0] ، من
أجل تحديد نمط العمل.
 يتم وصل ال clkTn إلى TCNT0 ، الذي يزداد أو يتناقص مع كل نبضة
ساعة.
 يقوم المقارن بمقارنة العدد في TCNT0 مع ) OCR0 ( ويتم إيصال
الخرج إلى المولد ) WaveformGenerator .)
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
27
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
مولد الأمواج
 له مداخل: القمة، والقاع، و WGM0[1:0] ، و com0[1:0] من أجل العمل بعدة حالات مع
المؤقت.
 يتم اختيار إشارة القمة عن طريق:
 الوصول إلى أكبر عدة ) 0xFF ( على TCNT0 أو
 الوصول إلى القيمة المحددة في OCR0 .
 يتم تحديد إعدادات القمة من حالة العداد.
 يتم اختيار قيمة القاع عندما:
 يصل العداد TCNT0 إلى القيمة 0 .
 يتم اختيار القيمة الأعظمية للإشارة
 عندما تصبح قيمة جميع خانات العداد هي 1 ، أي يصل العداد إلى ) 0xFF .)
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
28
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
المؤقت 0
 يتم اختيار الضبط الخاص بحالة إشارة القمة عن طريق نمط
العمل.
 يستخدم المؤقت 0 البتات ضمن TIMSK و TIFR من أجل إرسال
الأحداث المتعلقة بالمقاطعة.
 أنماط عمل المؤقت 0 هي: عادي، CTC ، PWM السريع،
وتصحيح طور ال PWM .
 يتم اختيار النمط المحدد باستخدام البتات WGM0[1:0] الموجودة
ضمن TCCR0 .
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
29
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
المخطط الصندوقي
للمؤقت
30
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
النمط العادي
 العد باستمرار من القيمة 0x00
)القاع( حتى القيمة 0xFF )القمة(.
 إعطاء قيمة على العلم TOV0
عند عودة TCNT0 إلى القيمة 0 .
 هذا النمط مفيد من أجل توليد
نبضات ساعة دورية من أجل:
. 1 حساب الوقت المنقضي
. 2 توفير تأخيرات زمنية دقيقة.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
31
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
إعادة ضبط المؤقت عند حصول تطابق على المقارن
( CTC )
 يتم إعادة ضبط المؤقت TCNT0
إلى القيمة 0 كلما وصل TCNT0 إلى
القيمة المحددة في OCR0 ، ومن ثم
يتم إعطاء قيمة ل OCF0 .
 يتم تفعيل العلم OCF0 باستخدام
العلم OCIE0 في TIMSK وعندما
نحدد القيمة 1 على البت السابع من
SR .
 يستخدم لتوليد إشارات دورية أو
نبضة وحيدة.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
32
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
إعادة ضبط المؤقت عند حصول تطابق على المقارن
( CTC )
 يمكن استخدام روتين المقاطعة من أجل تحديث قيمة القمة، وذلك
في حالة تفعيل المقاطعة.
 يجب على المستخدم تحديد المواصفات والخصائص الأساسية
للموجة بالنسبة للمؤقت 0 .» نبضات الساعة «
 يمكن تحديد الخاصية الأساسية الجديدة في مسجل OCR0 عندما
تصل الموجة إلى واحدة من الخواصالأساسية.
 كما أنها تقوم بتبسيط عملية عد الأحداث الخارجية.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
33
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
توليد خرج الموجة في CTC
 يمكن تحديد خرج ال OC0 ليقوم بتغيير قيمته المنطقية في كل مرة يحدث فيها تطابق، وذلك عن
طريق تفعيل ال COM ( COM0[1:0]=1 .)
 لن تكون قيمة OC0 مرئية على أقطاب المنفذ، إلا إذا كان لذلك المنفذ صفة خرج..
 سيكون للموجة المتولدة تردد أعظمي قيمته FOC=fclk_I-O/2 عندما OCR0=0 .
 يمكن تعريف تردد الموجة بالعلاقة:
𝑓𝑂𝐶𝑛=𝑓𝑐𝑙𝑘 𝐼𝑂2𝑁1+𝑂𝐶𝑅𝑛
 حيث أن: N هو معامل التقسيم ) 1 ، 8 ، 64 ، 256 ، أو 1024 .)
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
34
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
PWM السريع
 تستخدم لتوليد نبضات PWM
بتردد ودورة عمل اختياريين.
 ترددها يساوي ضعف التردد في
حالة PCPWM .
 يحدث تغير في خرج ال PWM
عندما تصل قيمة TCNT0 إلى القيمة
المحددة في المسجل OCR0 .
 تواصل العد حتى الوصول إلى
القمة، والتي عندها يتم ضبط قيمة ل
TOV0 .
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
35
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
PWM السريع
 في COM غير العاكس، يتم إعادة ضبط OC0 عند كل تطابق بين TCNT0
و OCR0 ، ويأخذ قيمة القاع.
 في COM العاكس، يتم ضبط الخرج عند حصول تطابق، ويتم محيه عند القاع.
 يمكن استخدام ISR لتحديث قيمة المقارنة إذا تم تفعيل المقاطعة.
 تحديد البتين COM0[1:0] بالقيمة 2 يولد إشارة PWM غير معكوسة، ويمكن
توليد إشارة PWM معكوسة عن طريق ضبط COM[1:0] بالقيمة 3 .
 يمكن استخدامها من أجل تنظيم الاستطاعة، التقويم، التبديل الرقمي التشابهي.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
36
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
PWM السريع
 يمكن حساب تردد إشارة ال PWM على الخرج من العلاقة:
𝑓𝑂𝐶𝑛𝑃𝑊𝑀=𝑓𝑐𝑙𝑘 𝐼𝑂𝑁256
 سيكون الخرج عبارة عن شوكة ضيقة إذا كانت قيمة OCR0 تساوي القاع، وذلك من أجل كل قيمة
مؤقت تساوي القيمة الأعظمية + 1 .
 يؤدي ضبط OCR0 بالقيمة الأعظمية إلى ظهور خرج مرتفع أو منخفض بشكل مستمر )حسب
قطبية الخرج التي تحددها بتات COM0[1:0] ).
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
37
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
نمط تصحيح طور ال PWM
 يقوم TCNT0 بالعد من القيمة
0x00 حتى 0xFF ومن ثم
يعود إلى 0x00 باستمرار.
 في كل مرة يحدث فيها
تطابق بين قيمة TCNT0
والقيمة في المسجل OCR0 ،
يتم إعطاء قيمة للعلم OCF0
ويحصل تغيل في إشارة ال
PWM .
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
38
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com
نمط تصحيح طور ال PWM
 في COM غير العاكس، يتم محي OC0 عند حصول تطابق أثناء العد التصاعدي، ويتم
إعطائه قيمة عند حصول تطابق أثناء العد التنازلي.
 إن تمييز ال PWM من أجل حالة تصحيح طور ال PWM ثابت من أجل 8 بتات.
 إذا تم إعطاء قيمة القاع على OCR0 ، عندها سيكون الخرج منخفضا دائما. كما أنه
سيكون مرتفعا دائما إذا أخذ قيمة القمة في حالة PWM الغير معكوس.
 تردد ال PWM في هذا النمط هو:
𝑓𝑂𝐶𝑛𝑃𝐶𝑃𝑊𝑀=𝑓𝑐𝑙𝑘 𝐼𝑂𝑁510
 هذه الحالة مفضلة من أجل تطبيقات التحكم بالمحرك.
ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.
39
ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

Advertisements

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s