Chapter 11 PIC18F CCP AND SERIAL I/O Part 1網址

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PIC18F CCP Mode

• 可用 Timer1 ~ Timer3，會根據你現在用的是啥 mode 來決定哪個可以用 ， Timer0 不可用。

• 在 CCP1 module 中，除了正常的 CCP 功能，還有在 PWM 下對於 DC motor control 的增強，所以又被稱為 ECCP 。
• CCP1 和 CCP2 是獨立的，所以可以同時運行不同的模式，但不可以同一個 CCP module 同時做不同的模式，即便使用的 Timer 不一樣，但 logic function 是一樣的。
• CCP module 可以做的事：
  1. Capture mode ( CCPx pin 作為 input )
     • 使用 16-bit Timer ( Timer1 or Timer3 )。
     • 當偵測到 input pin 有 rising/falling edge 時（透過 program 設定），就會把 Timer register 加 1 。
     • 可用來測量兩次事件( rising/falling edge )間經過的時間長度。
  2. Compare mode ( CCPx pin 作為 output )
     • 使用 16-bit Timer ( Timer1 or Timer3 )。
     • 很像倒數計時器，當 specified timer value ( Timer1/Timer3 )和 16-bit register value ( CCPRxH:CPPRxL ) 相等時，就可以 output signal 。
  3. PWM mode ( CCPx pin 作為 output )
     • 使用 Timer2 。
     • 可以在 CCPx pin 上產生 square wave ，而這個方波的 frequency 和 duty cycle 都可以由使用者自行設定。
     • duty cycle 越大會導致能量越大 ex : 用來控制燈泡亮暗。

     duty cycle - 代表在一個 square wave 中的 peroid 當中， HIGH 的比例是多少。

• polled I/O 和 interrupt I/O 都可以實做 CCP module 。
• 每一個 CCP module 都會有一個 8-bit control register ( CCPxCON )，還有一個 16-bit data register ( CCPRxH:CCPRxL )，但當是 PWM mode 時， CCPRxL 會被當作除存 duty cycle 使用。

PIC18F4321 Capture mode

• 在 capture mode 中，當發生 event ( rising/falling edge on CCPx pin )時， CCPRxH:CCPRxL 會擷取當下 TMR1/TMR3 （看你設定）中的值，而且 CCPxIF 會被設為 1 。

• 所以代表 capture mode 是可以使用 interrupt 的。( CCPxIE bit in PIE register )

• 當第二次 event 發生時， register 中的值會被覆蓋掉，所以要記得存起來。

• 在使用 Capture mode 前要確定：

  1. CCPx pin 要是設定成 input 。
  2. Timer1 or Timer3 要打開，至於要是哪一個要去設定 T3CON register。

  

• 實做步驟：

  1. 設定 CCP1CON register 。
  2. 設定 CCP1 pin ( RC2 ) as input pin 。
  3. 設定 T3CON register 來決定要用 Timer1 or Timer3 。
  4. 清空 CCP1 flag : CCP1IF bit in PIR1 。
  5. 清空 CCP1 data register CCPR1H:CCPR1L 。
  6. 跑迴圈去檢查 CCP1IF ，當第一次變成 1 時，開啟 Timer ，並將 CCPR1H:CCPR1L 中的值存起來，最後把 CCP1IF 清 0 。
  7. 繼續跑迴圈等第二次 CCP1IF 變成 1 ，然後把 Timer 停掉，清空 CCP1CON 來停掉 capture 。
  8. 把 CCPR1H:CCPR1L 扣掉原本存的數值，即可求得一次的 peroid 。

• 應用：

  1. 用來測未知訊號的脈衝寬度。
  2. 用來測量信號週期。
  3. 用來測量訊號的 duty cycle 。

PIC18F4321 Compare mode

• 在 compare mode 中， 16-bit CCPRx register 會跟 TMRx 做比較，當相同的時候， CCPx pin 可以輸出：

  1. driven high
  2. driven low
  3. toggled ( high-to-low or low-to high )
  4. remain unchanged

• 至於要做什麼在 CCPxCON register 可以調整。

• 而當相同時， CCPxIF 也會變成 1 ，可以寫 interrupt 。

• 不過當然，在跑 compare mode 的時候， Timer1/Timer3 必須要為 Timer mode 。

• 應用：

  1. 可以產生特定 duty cycle 的脈衝列。
  2. 可以控制一段時間開啟某 external device 。

• 實做步驟：

  1. 設定 CCPxCON 開啟 compare mode ，然後把 CCPx pin 設置為 output 。
  2. 設定 CCPRxH:CCPRxL 指定的數字。
  3. 選擇 Timer1 or Timer3 當 clock source ( T3CON )。
  4. 初始化 TMRxH:TMRxL 。
  5. 清除 CCPxIF 。
  6. 把 Timerx 打開( TxCON ) ( ex : TMR1ON bit )。
  7. 當觸發 compare 時，關閉 Timer ，輸出要的東西在 CCPx pin 。

PIC18F4321 PWM mode

• 能輕易的輸出 特定頻率的週期波 和 10-bit duty cycle ( 8-bit integer and 2-bit fractional part )。
• duty cycle 是寫在 CCPxL register ( high 8-bit )和 CCPxCON 的 bit 4 and 5 ( low 8-bit )。
• 而 PWM peroid 是寫在 PR2 register 中（因為使用 Timer2 ）。

• duty cycle 的儲存方式是以 percentage of a clock period 的方式儲存。
• 舉例：如果 duty cycle 是 25% 且 PR2 裡面是 30 ，那就是 30×0.25=7.5 ，那 10-bit duty cycle 就會是 0b0000011110 。
• 當 output waveform 時，會先把 CCPR1L 複製到 CCPR1H 裡面，然後內部會 latch CCP1CON<5:4> 的值，達成 10-bit duty cycle 。
• 而 TMR2 也會 internal latch 2-bit 來達成 10-bit 。
• 在 TMR2 開始的時候， CCP1 pin 會從 HIGH 開始， CCP1H 會和 TMR2 做比較（當然是包含 latch 的 10-bit ），當兩者相等的時候，CCP1 pin 會變 LOW 。
• 這時 TMR2 持續往上加，當 TMR2 = PR2 時， CCP1 pin 又回到 HIGH ，然後 TMR2 被歸 0 。

• 實做步驟：

  1. PR2 register 要設定為 PWM period 。
  2. 設定 duty cycle ( CCPR1L register and CCP1CON<5:4> bits )。
  3. 先關閉 PWM mode ( CCP1CON )。
  4. 把 CCP1 pin 設為 output ( TRISC )然後把輸出清 0 ( PORTC )。
  5. 設定 Timer2 prescale value ( T2CON )。
  6. 這時再開啟 PWM mode ( CCP1CON )。
  7. 初始化 TMR2 register 。
  8. 把 Timer2 打開 ( T2CON )。
  9. 清除 TMR2IF ( PIR1 )。

  最好把開啟 mode 跟 timer 之類的操作放到最後應該會比較安全？！

DC Motor Control

• 用 PWM 來控制馬達可以有效的減少能源的浪費。
• 如果想要換馬達旋轉的方向，可以外接一個 H-Bridge 來達成（我也不知道那是啥）。
• 因為 PIC18F4321 不能輸出大電壓和電流，所以通常都會需要放大器來完成。

老實說這邊我直接放掉，例題看不懂QQ

Serial Interface

• 很常需要把數據從一個微算機傳到另一個，但不可能要傳 8-bit wide 的訊息就要用 8 條線來傳，所以就有了不同的方式。
• 在 serial transmition 中只會用到一條線，所以會用到 clock signal ，有分兩種，同步和非同步。

Synchronous Serial Data Transissoin

• Data 傳輸是依靠 clock signal 的頻率來發出的，而那個 rate 稱為 baud rate ( bits per second )。
• 通常，在傳輸的數據當中，會包含錯誤位，讓接收者去看他收到的資料有沒有錯誤，而在一開始的時候，發送者會先發出一或兩個 SYNC characters ，而接收者如果匹配到要接收的 SYNC characters 就會開始接收。
• 在 synchronous transmition 中，發送者必須要連續發送資料，但如果尚未準備好的話會用 SYNC characters 來填充，直到有可用的數據為止。
• 接收者也必須要知道使用的 SYNC characters 和要傳輸的資料單位數，所以再接收到匹配的 SYNC characters 後，接收者會收到指定數量的數據，然後就會在回到 hunt 模式尋找匹配的 SYNC characters 。

Asynchronous Serial Data Transmission

• 在這種模式中，發送者不必一直發送資料，但是每一次發送的資料都必須被格式化，也就是包含 start and end 的 bits 來代表這次發送的開始與結束。

我看不懂