微算機 Lab8 - Timer

歡迎各位利用這種形式補充以及討論，但請避免貼上完整的程式碼。
IanSung

What is Timer?

• Timer 簡單的說就是一個會持續不斷的把 Clock 數量計算進入 Timer 中的模組。
• Timer 一般有兩種稱呼：Timer 或 Counter
  • Counter：輸入的時間未知，僅能得知計數到多少個 Clock，也就是說當某件事情發生(例如某個 bit 從 0 變成 1 的時候就將計數加一)
  • Timer：輸入的 Clock 時間已知(固定時間)，可以進一步換算出時間
• 8-bit MCU 的 Timer 為遞增型，也就是會固定從 0 開始計數
• 模組可以設定計數到多少 Clock 後要通知 (Interrupt) CPU。

Interrupt & Timer

• 通知：設中斷旗標 (Interrupt Flag)。當數到設定值時，中斷旗標會被模組設定為 1，對 CPU 發出中斷請求 (Interrupt Request)。
  • 如果此時 GIE 沒開，則必須由程式自行檢查事件是否發生。
  • 如果此時 GIE 有開，就會自動進入 ISR。
• 舉例：Timer0 的中斷控制在 INTCON register 中控制
  
  
  

PIC18F4520 Timer Module

Prescaler (預除器)

• 16-bit Timer 計數範圍 0~65535。如果需要的計數值超過時，必須透過預除器修正。預除器可以用來擴大計數範圍。
• 舉例：
  • 如果把預除器設為除 8(1:8)，則變成 Clock每 8 個才會有一個進入TMRx，意即 TMRx 數到 1000 時，實際的 Clock 已經產生了 8000 個。
    

Timer0 複習

• Timer0 可設定為 8-bit 或 16-bit 模式。
• Clock 來源可以選擇內部或外部來源。
• 有一個 8-bit Prescaler (預除器)
• 產生 Overflow 時 FFh to 00h (或 FFFFh to 0000h 也就是計數器滿的時候)，即產生中斷。
  

Timer1 & Timer3

• 16-bit 模式的計數器或計時器。
• 有兩個可讀/寫的 8-bit 暫存器串聯而成(使用 TMR1H:TMR1L)。
• Clock來源可以選擇外部或內部來源。
• 預除器有四種選擇: 1:1、1:2、1:4、1:8
• 當計數器或計時器產生溢位時 FFFFh to 0000h，即產生中斷。
  
  

每產生4個clock才會收到一次訊號,記得除以4

Registers Associated with TIMER1

• TMR1L，TMR1H：目前 Timer 數到多少的暫存器，FFFFh to 0000h 發生 overflow 時即產生中斷。
• PIR1:(TMR1IF) TMR1 Overflow Interrupt Flag bit
• PIE1:(TMR1IE) TMR1 Overflow Interrupt Enable bit
• IPR1:(TMR1IP) TMR Overflow Interrupt Priority bit
  

How to get 0.5 second in Timer1

除頻器若選用 1:2 (In internal clock, 1 sec = 250000/2 = 125000)

Postcaler (後除器)

• 當你用上預除器之後計數範圍還是不夠的時候，就需要後除器。
• 與預除器效果很像，差別在後除器會在 Timer 溢位的時候不直接觸發 Flag bit，如果是 1:4 的 Postscaler 的話就會溢位 4 次才觸發一次 Flag。

Timer2:

• 8-bit 模式的計時器，有預除器及後除器之功能。
• TMR2 會自動加一並與設定的值(PR2)相比；若相等則送出訊號至後除器或產生中斷，並自動將自己清除為零，重新計時。

How to get 0.5 second in Timer2

postscaler 和 prescaler 都選 1:16(In internal clock，1 sec = 62500/16/16 = 244)

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