Занимательная микроэлектроника

Заметки на полях

В прерывании кнопки для исключения случайного попадания в конец отсчитываемого интервала времени используется очистка регистров таймера. Тогда таймер начнет считать сначала, пока не достигнет заданного числа. Если вам потребуется задать отсчитываемый интервал очень точно, то следует почистить также счетчик предделителя (в семействе Classic такой возможности не было). Для этого в регистре SFIOR нужно записать единицу (не ноль!) в бит, соответствующий таймеру: для Timer 1 (а также Timer 0, так как у них предделитель общий) это будет бит 0 под названием PSR10. Этого не нужно делать при установленном счете напрямую (с коэффициентом деления тактовой частоты 1/1), в остальных случаях при запуске таймера в произвольный момент времени счетчик предделителя начнет со случайного числа (за исключением момента начального запуска при включении питания). Чем меньше коэффициент деления и чем больше число, отсчитываемое таймером, тем меньше относительная погрешность, но абсолютная ошибка всегда может достигнуть величины интервала между отчетами таймера (при коэффициенте 1/1 она попросту неустранима, только и всего).

Вторая особенность таймеров семейства Меда — наличие асинхронного режима работы для одного из таймеров (в большинстве моделей это Timer 2). Тогда его можно завести от независимого источника импульсов (от внешней частоты или низкочастотного кварца, в том числе часового 32 768 Гц), и он может считать независимо от работы всей остальной схемы. Теоретически эту функцию можно использовать как RTC, но на практике это неудобно (нет ни счета времени, ни календаря), зато ее очень удобно применять для вывода МК из «сна» по времени. В режиме энергосбережения под названием Power Save МК будет «просыпаться» каждое прерывание от Timer 2, и подсчетом этих прерываний его можно окончательно «разбудить» автоматически через нужный промежуток времени.

Использование сторожевого таймера

Сторожевой (watchdog) таймер — одно из самых полезных устройств в составе микроконтроллеров AVR. Причем это неочевидно: в нормальном режиме работы, когда все настроено идеально, он вовсе не нужен. Но представьте себе такую ситуацию: МК настроен на прием данных от компьютера, причем по простейшей схеме из главы 16, с непрерывным опросом бита UDRE. К примеру, он ожидает шесть байтов, как в нашей программе, но на пятом байте ПК внезапно ломается (кто-то прошел и ногой выдернул провод из COM-порта). Что будет с контроллером? Естественно, он повиснет в ожидании байта, и из этого состояния его не удастся вывести никаким способом, кроме полного сброса. Еще более опасны в этом отношении наши процедуры опроса линии по интерфейсу I²С — при программировании для ПК нам бы «голову оторвали» за такую организацию процесса.