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ＬＥＤを点滅させる

−TMR0割り込み−（C18）
（PIC18F1320）

更新日２００９．３．２８

前のページと同様０．５秒毎にＬＥＤを点滅させますが、待ち時間はＴＭＲ０割込みにより作ります。

実験回路
・・
今回の実験回路は前のページと同じです。
クロックは内部クロックを使い８ＭＨｚ動作としました。

ＬＥＤと直列の抵抗は、３００〜８００Ω程度の範囲であれば明るさが変わるだけで点滅の確認はできます。

内部クロックを使いますのでＯＳＣ（１５，１６番）ピンは使いません。

また、ＭＣＬＲを無効にしてＭＣＬＲ（４番）ピンも使わない設定にしました。

ブレッドボードに組んだ状態
右のピンヘッダ周りは、回路図には有りませんがＩＣＳＰ（In-Circuit Serial Programming）用です。秋月のＰＩＣライタなどを使う場合は不要です。

プログラム

今回のプログラムはこちらです。

２つのＬＥＤを０．５秒毎に交互に点滅させるもので、０．５秒の時間はＴＭＲ０割込みにより作成します。
ＴＭＲ０は８ビットモードとしました。
プログラムの構造は、導入編の基本３パターンの中の、ＰＩＣ１６互換割込みを使うパターンをベースにしています。

今回のプログラムのポイントであるＴＭＲ０割込みについて以下に説明します。

ＴＭＲ０割込みルーチンの定義
このプログラムのＴＭＲ０割込みに関する部分を抜き出すと、以下のようになっています。

void timer_isr (void);         // (1)

#pragma code low_vector=0x8    // (2)
void low_interrupt (void) {
    _asm
        GOTO timer_isr
    _endasm
}
#pragma code

#pragma interruptlow timer_isr // (3)
void timer_isr (void) {
    INTCONbits.TMR0IF = 0;
    // ＴＭＲ０割込み処理      // (4)
}
(1) ＴＭＲ０割込みルーチンの名前を定義
(2) 割込みベクタ「0x8」を定義し、アセンブラのGOTO命令でＴＭＲ０割込みルーチンに飛ばす
(3) ＴＭＲ０割込みルーチンの定義
(4) ここにＴＭＲ０割込み発生時の処理を記述する
ＴＭＲ０割込みで使うレジスタ
レジスタ用途など
TMR0L８ビットのカウンタで、１命令サイクル毎にカウントアップし続け、最大値の２５５からオーバフローして０になる時TMR0割込みが発生
INTCON割込みを有効にするビットと割込み発生時に設定されるビットから成る
T0CONＴＭＲ０の動作を規定するレジスタで、以下のような設定が可能
・TMR0有効／無効
・TMR0クロック選択
・８／１６ビットモード選択
・プリスケーラ選択
ＴＭＲ０Ｌ
Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0
０〜２５５のカウンタ

８ビットのカウンタで、１命令サイクル毎に＋１されます。（プリスケーラで変更できます）
そして、最大値の２５５から０に戻る時にＴＭＲ０割込みが発生します。

このレジスタの内容は設定可能で、例えば、ＴＭＲ０Ｌに２００がセットされていると、５６命令サイクル （２５５−２００＋１）でＴＭＲ０割込みが発生します。

今回は、ＴＭＲ０Ｌをフリーランさせます。（値を変更せず、プリスケーラやクロックで調整する）

【補足】
実際に設定する値は、オーバフロー後、次にＴＭＲ０Ｌに値を設定するまでの実行命令数を考慮する必要があります。（オーバフローしてもカウントアップは継続するため。）
更に、ＴＭＲ０Ｌに値を設定した場合、その直後の２命令サイクル分はカウントアップが停止します。
また、プリスケーラを割り当てている場合は、ＴＭＲ０を更新するタイミングでプリスケーラがクリアされます。

このような動作になるため、正確な時間が必要な場合は、ＴＭＲ０Ｌをフリーランさせます。（値を変更せず、プリスケーラやクロックで調整する）


ＩＮＴＣＯＮ
Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0
GIEPEIETMR0IEINT0IERBIETMR0IFINT0IFRBIF

ＴＭＲ０割込みで使うビットは以下の３つです。
その他のビットは、０にしておきます。
赤は今回の設定値です。

GIE全割込み禁止ビット
1：割込み許可（個々の割込み有効・無効ビットに従う）
0：全ての割込み禁止
TMR0IEＴＭＲ０割込み有効・無効ビット
1：ＴＭＲ０割込み有効
0：ＴＭＲ０割込み無効（禁止）
TMR0IFＴＭＲ０オーバフロー発生フラグ
1：ＴＭＲ０オーバフローが発生した（割込み処理ルーチン内でクリアが必要）
0：ＴＭＲ０オーバフローは発生していない

Ｔ０ＣＯＮ
Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0
TMR0ONT08BITT0CST0SEPSAT0PS2T0PS1T0PS0

赤は今回の設定値です。

TMR0ON1：TMR0有効
0：TMR0停止
T08BIT1：８ビットモード
0：１６ビットモード
T0CSＴＭＲ０クロックソース選択
1：T0CKIピン
0：命令サイクル
T0SEＴＭＲ０クロックソースがT0CKIピンの時、パルスの立ち上がり・立下りのどちらでカウントするかを選択
1：立下り
0：立ち上がり
PSAプリスケーラ使用有無
1：使用しない
0：使用する
T0PS2-0 プリスケーラ使用時の倍率指定
T0PS2-0倍率
0002
0014
0108
01116
10032
10164
110128
111256
例えば、倍率６４を設定すると、６４命令サイクル毎にＴＭＲ０Ｌがカウントアップ（＋１）される。


０．５秒の時間
ＴＭＲ０の時間に関する設定は以下のようにしました。
TMR0L：０（フリーラン）
プリスケーラ：６４

クロックが８ＭＨｚですので、ＴＭＲ０割込み周期は
１命令の時間：１／８×４＝０．５ｕＳ
ＴＭＲ０割込み周期：０．５ｕＳ×２５６×６４＝８．１９２ｍＳ

従って、０．５秒間のＴＭＲ０割込み回数は
ＴＭＲ０割込み回数：５００ｍＳ／８．１９２ｍＳ≒６１
（ＴＭＲ０割込み６１回で約０．５秒）

となります。

ＴＭＲ０割込みルーチンでは、ＴＭＲ０割込みを６１回カウントしたらフラグ（flag.flag500mS）を立て、メインルーチンでこのフラグを判定してＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦさせています。