TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC30F
6.3.4 Các bộ định thờ
Trong vi xử lý dsPIC40F4011 có tới năm bộ định thời (Timer) 16-bit. Trong đó các Timer có thể hoạt động riêng biệt, riêng hai Timer 2, 3 và hai Timer 4, 5 có thể kết hợp với nhau để trở thành một Timer 32 bit.
Về cấu trúc các Timer này khác nhau vì hai Timer 2 và 3 và hai Timer 4 và 5 có thể kết hợp còn Timer 1 thì không. Timer 1 có cấu trúc kiểu A (Hình 2.10), Timer 2,4 kiểu B và Timer 3,5 kiểu C. Về hoạt động các Timer có hoạt động gần giống nhau do đó ta sẽ tìm hiểu về Timer 1, các Timer còn lại là tương tự.
Timer 1 có thể hoạt động với nguồn tạo dao động tần số thấp 32KHz, và chế độ không đồng bộ với nguồn tạo dao động ngoài. Đặc điểm riêng biệt của Timer 1 đó là có thể dùng trong các ứng dụng thời gian thực.
Phần tiếp theo sẽ mô tả chi tiết cách thiết lập và sử dụng Timer 1 với ba chế độ:
- Timer 16-bit: trong chế độ này, timer sẽ tăng sau mỗi chu kỳ lệnh đến khi giá trị của timer bằng giá trị của thanh ghi chu kỳ PR1 (Period Register) thì sẽ reset về ‘0’ và tiếp tục đếm.
- Counter đồng bộ 16-bit: trong chế độ này, timer sẽ tăng ở mỗi sườn lên của của xung nhịp ngoài mà được đồng bộ với pha của các xung nhịp trong. Timer tăng đến giá trị nằm trong thanh ghi PR1 thì dừng và reset timer về ‘0’ rồi tiếp tục đếm lên.
- Counter không đồng bộ 16-bit: khi hoạt động trong chế độ này, timer sẽ tăng dần sau mỗi sườn lên của xung nhịp bên ngoài tác động vào. Timer sẽ tăng dần đến khi giá trị của nó bằng thanh ghi PR1 thì bị reset về ‘0’ rồi lại tiếp tục đếm lên.
Xung nhịp đầu vào (Fosc/4 hoặc xung nhịp ngoài) đưa vào Timer 16-bit và có thể được chia tần số theo các tỉ lệ sau: 1:1, 1:8, 1:64, 1:256 được xác định bởi các bit TCKPS<1:0> của thanh ghi TxCON. Hệ số chia tần này (prescaler) có thể bị xoá khi xảy ra một trong các điều kiện sau:
- Ghi vào TMR
- Ghi vào thanh ghi TxCON (trừ việc ghi vào bit TxCON) Reset thiết bị, như POR và BOR
DsPic30F4011 có 5 thanh ghi điều khiển Timer T1CON..T5CON. Các thanh ghi này được chia ra làm 2 kiều. T1CON thuộc kiểu A, T2CON và T4CON thuộc kiểu B, T3CON và T5CON thuộc kiểu C.
Hình 6.6 Sơ đồ khối Timer 2
Hình 6.8: Sơ đồ khối Timer 2/3 - 32bit
(Sơ đồ khối Timer 4/5 32 bit và Timer 4,5 16 bit giống như Timer 2/3 32 bit và Timer 2,3 16 bit)
6.3.5 Bộ chuyển đổi tương tự số ADC
Vi điều khiển dsPic30F4011 cung cấp bộ chuyển đổi tương tự số 10-bit cho phép biến đổi tín hiệu tương tự đầu vào sang số độ dài 10-bit. Module này dựa trên thanh ghi SAR (Successive Approximation Register – thanh ghi xấp xỉ) và cung cấp tốc độ lấy mẫu tối đa lên tới 100 ksps. ADC của dsPic30F4011 có tới 10 kênh tương tự lối vào được kết hợp cả lấy mẫu và giữ mẫu. Lối ra của bộ lấy và giữ mẫu là lối vào của bộ chuyển đổi - tạo ra kết quả biến đổi. Điện thế tương tự chuẩn có thể là điện thế nguồn cung cấp (AVDD/AVSS) hoặc mức điện thế của các chân VREF+/VREF-.
Bộ biến đổi ADC của dsPIC bao gồm 6 thanh ghi:
- Ba thanh ghi điều khiển A/D: ADCON1, ADCON2, ADCON3 - Chức năng điều khiển hoạt động của ADC.
- Thanh ghi lựa chọn lối vào: ADCHS - Lựa chọn kênh vào để biến đổi.
- Thanh ghi cấu hình cổng: ADPCFG - Cấu hình cổng trở thành lối vào tương tự hoặc vào ra số.
- Thanh ghi lựa chọn quét
Bộ đệm kết quả biến đổi A/D
Module ADC sử dụng RAM để làm bộ đệm lưu kết quả biến đổi A/D. Có tất cả 16 vị trí trong RAM được sử dụng để làm việc này, đó là: ADCBUF0, ADCBUF1, ADCBUF2, ..., ADCBUFE, ADCBUFF. RAM chỉ có độ rộng 12-bit nhưng dữ liệu chứa trong nó lại là một trong bốn dạng số 16-bit đó là: nguyên, nguyên có dấu, phân số, và phân số có dấu.
Các bước thực hiện biến đổi A/D
a) Thiết lập cấu hình cho module A/D
- Cấu hình các chân là lối vào tương tự, điện thế chuẩn và vào ra số. - Chọn các kênh lối vào cần biến đổi.
- Chọn xung nhịp cho biến đổi.
- Cho phép module ADC có thể hoạt động. b) Cấu hình cho ngắt ADC nếu cần
- Xóa cờ ngắt ADIF
- Lựa chọn mức ưu tiên ngắt cho biến đổi A/D c) Bắt đầu lấy mẫu
e) Kết thúc lấy mẫu, bắt đầu biến đổi
f) Đợi biến đổi kết thúc bởi một trong hai điều kiện sau: - Đợi ngắt từ ADC
- Đợi bit DONE được set