UTFPR Departamento Acadêmico de Eletrônica Curso Técnico em Eletrônica Microcontroladores 1 - Prof. Cion nov/2010 (atualizado em jul 2015)

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1 UTFPR Departamento Acadêmico de Eletrônica Curso Técnico em Eletrônica Microcontroladores 1 - Prof. Cion nov/2010 (atualizado em jul 2015) Interrupção e Contadores/Temporizadores Este texto apresenta uma síntese do funcionamento e exemplos de aplicação tanto do mecanismo de quanto dos contadores/temporizadores internos do microcontrolador Diagrama em Blocos do 8051 Pinos da Porta P3 Funções Especiais Pino Nome Função P3.0 RxD Entrada da recepção serial P3.1 TxD Saída da transmissão serial P3.2 INT0 Entrada da 0 P3.3 INT1 Entrada da 1 P3.4 T0 Entrada do contador 0 P3.5 T1 Entrada do contador 1 P3.6 WR Sinal de operação de escrita na RAM P3.7 RD Sinal de operação de leitura na RAM 02/06/2016 1

2 Interrupções quadro resumo Fonte Tipo Pino Vetor da ISR Prioridade RESET Não Mascarável 1 RST 0 INT0 Mascarável P3.2 3 C/T 2 0 Mascarável Interna C/T 0 0BH INT1 Mascarável P3.3 13H C/T 1 Mascarável Interna C/T 1 1BH Serial Mascarável Interna Serial 23H 1 Não Mascarável Interrupção que não pode ser desabilitada por software 2 C/T Counter/Timer Contador/Temporizador Registradores Associados à Interrupção Registrador IE (Interrupt Enable) ção da Interrupção Endereço A8H (bit endereçável) End. do bit AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H Núm. do bit IE.7 IE.6 IE.5 IE.4 IE.3 IE.2 IE.1 IE.0 Nome do bit EA - - ES ET1 EX1 ET0 EX0 Finalidade Modos de efetuar o set (ou clear) de um bit ou do byte no reg. IE ção de todas as interrupções SETB IE.7 ou SETB EA ou SETB 0AFH ou MOV IE,#80H pela serial pelo C/T 1 pelo pino INT1 (P3.2) pelo C/T 0 pelo pino INT0 (P3.2) End. do bit Num. do bit Nome do bit Registrador IP (Interrupt Priority) Prioridade da Interrupção Endereço B8H (bit endereçável) BFH BEH BDH BCH BBH BAH B9H B8H IP.7 IP.6 IP.5 IP.4 IP.3 IP.2 IP.1 IP PS PT1 PX1 PT0 PXO pelo canal serial do T/C 1 do pino INT1 (P3.3) pelo T/C 0 pelo pino INT0 (P3.2) 02/06/2016 2

3 Registrador TCON (Timer Control) Controle do Temporizador Endereço 88H (bit endereçável) 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TCON.7 TCON.6 TCON.5 TCON.4 TCON.3 TCON.2 TCON.1 TCON.0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 ITO Status Configura Status Configura Status Configura Status Configura Flag de do C/T 1 Se (TF1 == 0), sem Disparo do C/T 1 Flag de do C/T 0 Disparo do C/T 0 Flag que indica ocorrência de borda de descida no pino INT1 Controle do tipo de no pino INT1 (P3.3) Flag que indica ocorrência de borda de descida no pino INT0 Controle do tipo de no pino INT0 (P3.2) HW SW HW SW HW SW HW SW 0 Stop 0 Stop 1 Start 1 Start Se (TF1 == 1), ocorreu Se (TF0 == 0), sem Se (TF0 == 1), ocorreu 0 por nível 0 1 por borda de descida 0 por nível 0 1 por borda de descida Modelo de estrutura de programa para uso da externa no pino INT 0. Rótulo Instrução Comentário JMP Inicio ; salta para o programa principal ORG 3 ; vetor da INT 0 JMP ISR0 ; desvia para a Rotina de Serviço de Interrupção ; Inicialização dos registradores de controle Inicio: MOV IE,# B ; inicializa registrador IE com EA = 1 e EX0 = 1 MOV TCON,#1 ; programa INT 0 para disparar com borda de descida ; Programa principal Loop: instrução 1 instrução 2 ; início do programa principal ;... instrução n JMP Loop ;... ; programa em loop, aguardar ; Rotina de Serviço da Interrupção (ISR Interrupt Service Routine) ISR0: instrução 1 ; início da ISR instrução 2 ;... instrução n RETI ;... ; sai da ISR e retorna ao programa principal 02/06/2016 3

4 Exemplo de Aplicação: O programa listado a seguir comuta o estado de dois LEDs: LED0 (ligado ao pino P1.0) e LED1 (ligado ao pino P1.1) quando um pedido de e provocado no pino INT0. Rótulo Instrução Comentário JMP Inicio ; salta para programa principal ORG 3 ; endereço do vetor da INT 0 JMP ISR0 ; desvia para a Rotina de Serviço de Interrupção Inicio: MOV IE,# B ; inicializa registrador de habilitação da MOV TCON,#1 ; dispara INT 0 com borda de descida CLR P1.0 ; ativa LED0 SETB P1.1 ; apaga LED1 Loop: JMP Loop ; programa entra em loop e aguarda ISR0: SETB P1.0 ; apaga LED0 CLR P1.1 ; ativa LED1 RETI ; retorna da CONTADORES/TEMPORIZADORES DO 8051 Registrador TMOD (Timer Mode) Modos do Temporizador Endereço 89H (byte endereçável) Controle do C/T 1 Controle do C/T 0 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit.3 bit 2 bit 1 bit 0 Gate do C/T 1 Seleção do contador ou temporizador do C/T1 Define o modo de operação do C/T 1 Define o modo de operação do C/T 1 Gate do C/T 0 Seleção do contador ou temporizador do C/T 0 Define o modo de operação do C/T 0 Define o modo de operação do C/T 0 0 Timer 1 Counter 0 Timer 1 Counter Modo Modo Modo Modo Modo Modo Modo Modo /06/2016 4

5 REGISTRADORES CCONTADORES/TEMPORIZADORES 1. Contador/Temporizador 0 (C/T 0) TL0 Byte Menos Significativo - Endereço: 8AH D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TH0 Byte Mais Significativo - Endereço: 8CH D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 2. Contador/Temporizador 1 (C/T 1) TL1 Byte Menos Significativo - Endereço: 8BH D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TH1 Byte Mais Significativo - Endereço: 8DH D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Todos os quarto registradores são somente bytes endereçáveis Modelo simplificado dos modos de operação 1 e 2 dos Contadores/Temporizadores 02/06/2016 5

6 Roteiro para utilização dos Contadores/Temporizadores 1. Definir a fonte dos pulsos para a operação do(s) C/T(s), como: (a) Temporizador (fonte interna): pulsos para entrada do(s) contador(es) é o clock/12 (bit C/T i = 0, do registrador TMOD). (b) Contador (fonte externa): pulsos aplicados aos pinos T0 (P3.4) ou T1 (P3.5). como: (b.1) Contagem de eventos bit G0 = 0 ou bit G1 = 0, para C/T 0 e C/T 1, respectivamente. (b.2) Largura de pulso bit G0 = 1 ou bit G1 = 1, para C/T 0 ou C/T 1, respectivamente. A entrada INT0 ou INT1 determina o intervalo de tempo de contagem dos pulsos. 2. Definir o modo de operação do(s) C/T(s), como: (a) Modo 0 Contador /Temporizador divisor de fclock/32. (b) Modo 1 Contador/Temporizador de 16 bits. (c) Modo 2 Contador/Temporizador de 8 bits com recarregamento automático. (d) Modo 3 Dois contadores/temporizadores de 8 bits no T/C 0 (T/C 1 é inoperante) neste modo. 3. Definir a forma de detecção do final da operação de contagem/temporização, como: (a) polling consultar por software o estado do flag TF0 ou TF1 do registrador TCON, para C/T 0 ou C/T1, respectivamente. (b) Interrupção habilitar a por meio do C/T 0 ou C/T1 (bits ET0 e ET1 do registrador IE, respectivamente). Exemplos de Aplicação: 1. Este programa opera com um gerador de pulsos no pino P1.0, com 200 µs de duração. Utiliza o Timer 0 no modo 2 (contador de 8 bits com recarga automática). Não utiliza. Rótulo Instrução Comentário Inicio: MOV TMOD,# B ; define modo 2 no Timer 0 MOV TL0,#56H ; valor para gerar 200 contagens (256-56=200) MOV TH0,#56H ; valor de recarga de TL0 SETB TR0 ; dispara contagem Loop: JNB TF0,Loop ; testa da contagem no Timer 0 CLT TR0 ; cessa a contagem do Timer 0 CPL P1.0 ; complementa bit p1.0 CLR TF0 ; limpa flag de da contagem SETB TR0 ; habilita contagem do Timer 0 JMP Loop ; retorna ao loop 02/06/2016 6

7 2. O programa a seguir opera como temporizador de 65 ms no Timer 1, com emprego de. Ao final da temporização, o LED 1 comuta seu estado. Considera o clock igual a 12 MHz. Rótulo Instrução Comentário JMP Inicio ; salta para o inicio do programa principal ORG 1BH ; endereço do vetor do Timer 1 (001BH) JMP IsrCT1 ; desvia para a ISR do Timer 1 Inicio: MOV TMOD,# B ; define o modo 1 para o Timer 1 MOV TH1,#02H ; valor de carga do Timer 1 = 536 (0218H = 536) MOV TL1,#18H ; temporização de = µs (65 ms) MOV IE,# B ; EA=1 (habilita ), ET1=1 (habilita do Timer 1) SETB TR1 ; dispara Timer 1 Loop: JMP Loop ; programa em loop infinito, aguarda IsrCT1: CLR TR1 ; para a contagem do Timer 1 CPL P1.0 ; comuta estado do pino P1.0 (muda estado do LED 1) MOV TH1,#02H ; recarrega Timer 1 com 536 (que é igual a 0218H) MOV TL1,#18H SETB TR1 ; dispara a contagem do Timer 1 RETI ; retorna da Rotina de Serviço da Interrupção (ISR) 02/06/2016 7

8 3. Programa que pisca alternadamente o LED0 e o LED1 por 1 segundo de intervalo cada. Considera o clock igual a 12 MHz. ; Pisca alternadamente 2 LEDs ligados nos pinos P1.0 e P1.1. ; O LED é ativado com nível lógico "0". ; Utiliza Timer 1 para contar ciclos e provoca no fim da contagem. ; Define R0 como contador do número de interrupções. ; R0 é carregado com 20, assim 20 * 50 ms = 1000 ms, que é igual a 1 s. Rótulo Instrução Comentário JMP Inicio ; salta para inicio do programa principal ORG 1BH ; endereço do vetor do Timer 1 JMP IsrCT1 ; desvia para a ISR do Timer 1 Inicio: MOV TMOD,# b ; define o modo 1 para o Timer 1 ; deve-se carregar TH1 e TH2 com , pois = µs (ou 50 ms) MOV TH1,#HIGH(15536) ; carrega a parte alta em TH1, onde HIGH e LOW são pseudo-instruções do montador MOV TL1,#LOW(15536) ; carrega a parte baixa em TL1 MOV R0,#20 ; contador de interrupções (20 * 50 ms = 1 s) SETB P1.0 ; desativa LED0 CLR P1.1 ; ativa LED1 MOV IE,# B ; habilita do Timer 1 SETB TR1 ; dispara temporizador Loop: JMP Loop ; programa em loop, saída por ; Rotina de Serviço de Interrupção IsrCT1: CLR TR1 ; para a contagem em C/T 1 DEC R0 ; decrementa contador de interrupções CJNE R0,#0FFH,Segue ; se (contador!= ffh), não recarrega MOV R0,#20 ; se sim, contou 20 vezes e recarrega contador CPL P1.0 ; complementa pino P1.0 ativa LED0 CPL P1.1 ; idem para P1.1 apaga LED1 Segue: MOV TH1,#HIGH(15536) ; recarrega a parte alta em TH1 MOV TL1,#LOW(15536) ; recarrega a parte baixa em TL1 SETB TR1 ; dispara a contagem de Timer 1 RETI ; retorna da ISR 02/06/2016 8