Arduino ile Zamanlayıcılar ve Sayıcılar (Timers and Counters)

3 tane zamanlayıcı/sayıcı bulunmakta:

   2 tanesi 8-bit Timers/Counters (0-255)

      Timer 0

      Timer 2

   1 tanesi 16-bit Timer/Counter (0-65535)

      Timer 1

Zamanlayıcı Saklayıcıları ve Bayrakları

TCNTn (Timer/CouNTer Register)

TOVn (Timer OVerflow Flag)

TCCRn (Timer/Counter Control Register)

OCRn (Output Compare Register)

OCFn (Output Compare Match Flag)

TIFRn (Timer Interrupt Flag Register)

(n=0,1 veya 2)

Zamanlayıcı Saklayıcı ve Bayrak Simülasyonu

Normal Mode

                                            

Normal Mod Çalışma Prensibi

Örneğin Normal Modda 8 sn zamanlayıcı tasarlayalım.

Zaman Periyodu=(1/Frekans)

Zaman Periyodu=1/16000000

Zaman Periyodu=0.0000000625 sn

1 sn Zaman Sayacı=16000000 /1024

1 sn Zaman Sayacı=15625

Maximum Ölçülebilecek Süre=(1/15625)*65535

Maximum Ölçülebilecek Süre=4.19424 sn

8 sn Zaman Sayacı=(Gecikme Süresi*1 sn Zaman Sayacı)

8 sn Zaman Sayacı=(8*15625)

8 sn Zaman Sayacı=125000

X=125000

            Zaman Sayacı=125000>65536

      125000/65536 bölümden kalan değer kadar taşma olacaktır.

      125000 değeri içerisinde 1 tane 65536 değeri bulunur ve 1 taşma olacaktır.

      125000-65536=59464 kadar yeniden sayması gerekir.

                                          

CTC (Clear Timer on Compare Match) 

CTC Mod Çalışma Prensibi

Örneğin CTC Modda 10 sn zamanlayıcı tasarlayalım.

Zaman Periyodu=(1/Frekans) 

Zaman Periyodu=1/16000000

Zaman Periyodu=0.0000000625 sn

1 sn Zaman Sayacı=16000000/256

1 sn Zaman Sayacı=62500

Maximum Ölçülebilecek Süre=(1/62500)*65535

Maximum Ölçülebilecek Süre=1.04856 sn

Zaman Sayacı=(Gecikme Süresi*1 sn Zaman Sayacı)

Zaman Sayacı=(10*62500)

Zaman Sayacı=625000

Y=625000

              Zaman Sayacı=625000>65536

       625000/65536 bölümden kalan değer kadar taşma olacaktır.

       625000 değeri içerisinde 9 tane 65536 değeri bulunur ve 9 taşma olacaktır.

       625000-65536*9=35176 kadar yeniden sayması gerekir.

                                                  

Zamanlayıcının çalışması için osilatör de prescaler ayarı vardır. Bu ayar bizim kristalimizin çalışma frekansını düşürmek için kullanılır. Arduino osilatörü 16Mhz de çalışır. 64 prescaler değeri ile kullanmak istersek 16000000 / 64 yani 250000 anlamına gelir. 

Fcpu=16 MHz

             TIMER 0 8-bit (0−255)

prescaler = 1, 16 ms sayar.

prescaler = 1024, 16.384 ms sayar.

TIMER 1 16-bit (0−65536)

prescaler = 1,  4.096 ms sayar.

prescaler = 1024, 4.194 saniye sayar.

TIMER 2 8-bit (0−255)
             prescaler = 1, 16 ms sayar.

Osilatörde Prescaler Değeri Olmadığında

                                      

Osilatörde Prescaler Değeri Olduğunda

Zamanlayıcı tasarlarken yardımcı olacak saklayıcı, prescaler ve bayrak değer tabloları:

TIMER1 Prescaler Değerleri 

                                  

TIMER1 TCCR1A, TCCR1B ve TIFR1 saklayıcıları

Normal Modda 8 sn zamanlayıcı AVR C kodu:

                                                                                  

#include 
int sayac = 0; //bayrakların sayısını tutan değişken
int main()
{
setup:
  DDRD |= (1 << 5); //pinMode olarak 5 nolu pin ayarlanır. 00100000
  PORTD &= ~(1 << 5); //tüm pinler(0-7) LOW olarak ayarlandı. 00000000
  TCCR1B = ((1 << CS12) | (1 << CS10)); //prescaler değeri 1024 olarak ayarlanır. 00000101
loop:
  while (1)
  {
    TCNT1 = 49911; //1 sn değeri için zaman sayacı 65535-15625=49911
    if (TCNT1 == 49911) //Bu değere eşitse
    {
      while ((TIFR1 & (1 << TOV1)) == 0); /*sorgulama yap bayrak yani 
   TOV1 1 mi değilse bişey yapma.*/
      sayac++;
      TIFR1 |= (1 << TOV1); //bayrak yani TOV1 değerini sıfırla.
    }

    if (sayac == 8) //8sn'ye eşit olunca yani sayac 8'e eşitse
    {
      PORTD ^= (1 << 5); //HIGH ise LOW/LOW ise HIGH
      sayac = 0;
    }
  }
  return 0;
}

CTC Modda 10 sn zamanlayıcı AVR C kodu(256 prescaler):

#include 
int sayac = 0;//bayrakların sayısını tutan değişken
int main()
{
setup:
  DDRB |= (1 << 1); //pinMode olarak 9 nolu pin ayarlanır. 00000010
  PORTB &= ~(1 << 1); //tüm pinler(8-13) LOW olarak ayarlandı. 00000000
  TCCR1B |= (1 << WGM12); //CTC Mode çalıştığını belirt. 00001000
  TCCR1B |= (1 << CS12); //prescaler değeri 256 olarak ayarlanır. 00000100
  OCR1A = 62500; //yükselen kenar tetiklemesinin max değeri
loop:
  while (1)
  {
    if (OCR1A == 62500) //Bu değere eşits
    {
      while ((TIFR1 & (1 << OCF1A)) == 0);/*sorgulama yap bayrak yani 
     OCF1A 1 mi değilse bişey yapma.*/
      sayac++;
      TIFR1 |= (1 << OCF1A);//bayrak yani OCF1A değerini sıfırla.
    }
    if (sayac == 10) //10sn'ye eşit olunca yani sayac 10'a eşitse
    {
      PORTB ^= (1 << 1);//HIGH ise LOW/LOW ise HIGH
      sayac = 0;
    }
  }
  return 0;
}

T0 ve T1 Pinout Diyagramı 

Bir sonraki yazımda görüşmek üzere…