Правильный счет времени на МК?

dbf-334

Всем привет!

Уважаемые коты, подскажите, как точно считать время на МК? Пользуюсь программой BASCOM и Attiny4313, еще установлен кварц на 4МГц. Мне нужно реализовать точный отсчет времени для таймера, такова задумка устройства. Не могу точно подобрать значение таймера, он убегает на несколько секунд спустя минуту и тем более четверть часа. В часах обычно используется кварц на 32768Гц, а у меня стоит на 4МГц. Может есть какая формула или алгоритм учитывающая эту погрешность поделитесь плиз? Подозреваю, что нужно использовать аппаратный таймер МК (например Timer-0), но с ним тоже не могу точно подобрать тактирование времени... не знаю как сделать.

Реклама

korsaj

Подбираете наиболее близкое значения для таймера, это значение должно давать промежутки времени меньше нужного интервала. Дальше выравниваете интервал пустыми командами, циклами задержки, а может и первым и вторым, зависит от того насколько меньше полученный интервал от нужного.

Реклама

akl · Сообщение **akl** » Чт май 16, 2013 16:47:06

Как точно нужно отсчитывать временные интервалы? Как вариант: настраиваете Т0 на счет Fclk и прерывание по переполнению, организуете счетчик переполнений и компаратор. Каждые 64мкс будет прерывание, наращиваете счетчик, сравниваете с компаратором. Получаете таймер с периодом 64мкс. Можно в предпоследнем прерывании по переполнению включить OCR0A, куда предварительно записать нужное число. Тогда можно отмерять интервалы с дискретом 0.25мкс.

dbf-334

Я так пока выпутываюсь из ситуации:

Код: Выделить всё

//объявляю таймер
Config Timer0 = Timer , [b]Prescale = 1024[/b]
On Timer0 Proc_timer:                                      
Enable Interrupts
Enable Timer0


//блок обработки таймера
Proc_timer:
   //подсветка ЖКИ
   If Temp_lcd_light > 0 Then
      Temp_lcd_light = Temp_lcd_light - 1
      Portb.1 = 0
   Else
      Portb.1 = 1
   End If

   //текст с другой лабудой
   .........

Return

Рассмотрим на примере подсветки экрана. При нажатии на кнопку переменная принимает значение Temp_lcd_light = 60. Из расчета 15*4=60, т.е. мне нужно что бы подсветка индикатора горела "15сек", где значение "4" является моим коэффициентом (нашел методом тыка). Работаю только с целыми числами, без запятой. Далее блок обработки таймера, с учетом коэф. самого таймера Prescale = 1024 при каждом своем переполнении вызавает блок обработки, где Temp_lcd_light уменьшается каждый раз на единицу до нуля. Как только значение Temp_lcd_light становится равным нулю, подсветка гаснет. Таймер соответственно все равно продолжает работать. )) Как еще можно иначе поступить? Пользоваться дополнительными компонентами DS1307 для точного отсчета времени и цеплять к ней кварц на 32678гц не очень бы хотелось.

Вопрос №2: Как правильно пользоваться Prescale и вести расчет времени возникновения прерывания таймера в зависимости от установленного кварца?

Реклама

dbf-334

akl писал(а): Как вариант: настраиваете Т0 на счет Fclk

Про это можно подробнее, я не очень силен в программировании МК...

Реклама

uk8amk

dbf-334 писал(а):Уважаемые коты, подскажите, как точно считать время на МК?

Возьмем TIM0. Предделитель N=1 т.к. при других коэф-тах получим нецелые значения.
В секунду получим 4.000.000Hz/256 = 15625Hz, это частота переполнений таймера и возникновения прерываний. Чтобы получить секундный интервал надо организовать программный счетчик на 15625.
Примерно так:

Код: Выделить всё

uint16_t cnt = 15625;//программный счетчик, 16 бит
uint8_t  sec = FALSE;//секундный флаг

interrupt TIM0_OVF( void )
{
  if( cnt > 0 )
  {
  cnt = cnt - 1;
  }
  else
  {
  cnt = 15625;// перезагрузим счетчик
  sec = TRUE;// прошла 1 секунда
  };
}

Аналогичным образом можно построить задержку на несколько секунд/дней/месяцев.

dbf-334 писал(а): Как правильно пользоваться Prescale и вести расчет времени возникновения прерывания таймера в зависимости от установленного кварца?

Прикрепляю формулу из даташита.
Но она может меняться от режима работы(Normal, CTC, Phase corr и т.д.). Рекомендую обратиться к документации произодителя.

Реклама

Kavka

uk8amk писал(а):при других коэф-тах получим нецелые значения.

Так, для информации

, 4 миллиона делиться на цело на все коэффициенты с приведённой вами картинки кроме 1024.

dbf-334, на тини4313 есть 16 битный таймер.
4000000 / 64 = 62500
или
4000000 / 256 = 15625
При делителе таймера на 64 или 256 можно использовать режим таймера CTC и получить прерывание 1 раз в секунду.

dbf-334

Спасибо всем большое!

Стал лучше понимать, как этим нужно пользоваться. В выходные обязательно попробую Ваш совет.

ploop

Да, а добавив к этому коррекцию каждый час/сутки (грубую и точную) можно добиться неплохой точности хода на обычном кварце. У меня получилась секунда в 4-5 месяцев (при стабильной температуре, разумеется. Часы дома)

uk8amk

Kavka писал(а):4 миллиона делиться на цело на все коэффициенты с приведённой вами картинки кроме 1024.

Да, но кроме самого коэф-та есть еще сам счетчик с ТОП=256. Поэтому если предделитель не равен 1, то нужно использовать режим CTC чтобы получить целое число тактов.

dbf-334

Надо будет про режимы работы таймера еще почитать.

Спасибо!

Полагаю, число в формуле всегда должно быть целым, путем подбора частоты кварца или значения Prescale таймера. Иначе возникает погрешность из-за остатка в искомом числе... А можно еще программно менять значение кварца, добиваясь получения целого числа по формуле? Например, у меня стоит кварц на 4МГц, а я программно определил его как скажем $crystal =2500000. Т.е. получается, что таймер будет работать опираясь на значение регистра $crystal или все же опираться на 4МГц давая тем самым еще большую погрешность? В случае с командами Wait и Waitms в BASCOM в данной ситуации они начинают по разному вести значение времени задержки в коде программы, опираясь на значение $crystal.

У меня с МК внешний компонент работает только при значении $crystal =1000000 по протоколу 1wire. С коэффициентами таймера целое число никак не получить, тут нужный режим его работы спасет. ))

pokk

ploop, А из за чего может возникать погрешность хода ? можете не много рассказать про коррекцию ?

Давно меня интересовал вопрос на кой в часах с контролёрами используют кварц на 32 768 Гц.
сейчас мельком глянул, только для того что бы снизить потребляемый ток ?

Много всяких предделителей можно использовать.

8948079.zip: (195.17 КБ) 221 скачивание

ploop

А из за чего может возникать погрешность хода ?

Из-за погрешности частоты кварца. Будь она идеальной, часы ходили бы тоже идеально. Погрешность зависит от собственной погрешности при изготовлении кварца, температуры, напряжения питания, а так же качества монтажа и разводки платы. Напряжение у нас более-менее стабильно, а вот на температуру и всё остальное мы влиять не можем.

Давно меня интересовал вопрос на кой в часах с контролёрами используют кварц на 32 768 Гц
сейчас мельком глянул, только для того что бы снизить потребляемый ток ?

В принципе да. Этот кварц подключается напрямую к асинхронному таймеру МК. Асинхронным он называется потому, что может работать не от основной тактовой шины контроллера, а от своего кварца независимо. Вот его цепляют, а он себе и тикает потихоньку. При этом, если необходимо, можно отключить ненужные блоки МК, а само ядро погрузить в спячку, энергопотребление сильно снижается. А таймер так и будет тикать, как будто он отдельно стоит.

Удобнее, конечно, когда в МК есть отдельный блок RTC, т.е. встроенные часы. Они имеют отдельное питание, кварц и прочее. Контроллер, при необходимости, просто считывает время с них.

pokk

Благодарю за пояснения.

orinoko

Есть ещё один вариант полученя заданной частоты, в лоб, без специальных режимов таймера. Рассмотрим текущую задачу. начальная частота 4 МГц = 256*125*125. Используем таймер0. Ставим предделитель на 256. В прерывании записываем в TCNT0 число 256-125=131, и далее уже доп. программный счётчик на 125 (однобайтный). Таким образом прерывание реже будет вызываться - 125 раз в сек.

borys

Немного добавлю к пояснению ploop. Число 32768 есть просто 2 в степени 15. То есть, пятнадцать раз делим на 2
и получаем 1 Герц. На двойку делить проще всего. Так было выбрано в стародавние времена, когда самыми доступ-
ными были элементы И-НЕ и D-триггеры. Оказалось удобным и осталось до сих пор.

Alexeyslav

В прерывании записываем в TCNT0 число 256-125=131

И получаем неконтроллируемое увеличение периода таймера на десяток-другой(и гораздо больше если прерывание возникнет в момент обработки другого) тактов на основной частоте. Ведь момент с возникновения прерывания до присваивания ему нового числа будет утерян - таймер после присваивания сбросит предделитель и начнет счет заново, то что насчитал предделитель после прерывания и до присваивания будет утеряно. Этот факт очень легко не заметить а потом удивляться неточности хода часов, перекладывая вину на кварц.

ibiza11

можно ссылку на эту информацию? я не нашел в описании предделителя таймера AVR информации о его сбросе при изменении значения счетного регистра.
знаю, что можно вручную его сбросить, но чтобы он сам сбрасывался - не слышал. И скорее всего не услышу...

orinoko

Изменение значения таймера никак не влияет работу предделителя. За сброс предделителя отвечает флаг PSR10 регистра GTCCR. Понятно, что изменить число в таймере нужно до того, как оно увеличится на единицу, т.е. не позже 256 тактов МК. Я же не сказал, что моё решение - это круто. Это одно из вариантов. Естественно, нужно не забывать про эту фичу. А чтобы избежать этой фичи, таймер перевести в режим CTC

a_skr

вот тоже удивился. искал и не нашел. в DS написано:

The Timer/Counter Register gives direct access, both for read and write operations, to the
Timer/Counter unit 8-bit counter. Writing to the TCNT0 Register blocks (removes) the Compare
Match on the following timer clock. Modifying the counter (TCNT0) while the counter is running,
introduces a risk of missing a Compare Match between TCNT0 and the OCR0x Registers.

TCNT0 представляет прямой доступ к счетчику. запись в него блокирует на один такт таймера схему сравнения. но про предделитель ничего нет.