【AVRマイコン】タイマーの学習

ATTiny2313でタイマーの学習をしている。
とりあえず関連する情報をまとめてみた。


■ タイマー関連の割り込み 

No.	Address	Source	Interrupt	Definition
4	0x0003	TIMER1	CAPT	Timer/Counter1 Capture Event
5	0x0004	TIMER1	COMPA	Timer/Counter1 Compare Match A
6	0x0005	TIMER1	OVF	Timer/Counter1 Overflow
7	0x0006	TIMER0	OVF	Timer/Counter0 Overflow
13	0x000C	TIMER1	COMPB	Timer/Counter1 Compare Match B
14	0x000D	TIMER0	COMPA	Timer/Counter0 Compare Match A
15	0x000E	TIMER0	COMPB	Timer/Counter0 Compare Match B

 ■ 関連するレジスター

Address	Name	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0	備考
0x39 (0x59)	TIMSK	TOIE1	OCIE1A	OCIE1B	–	ICIE1	OCIE0B	TOIE0	OCIE0A	Timer/Counter Interrupt Mask Register
0x38 (0x58)	TIFR	TOV1	OCF1A	OCF1B	–	ICF1	OCF0B	TOV0	OCF0A	Timer/Counter Interrupt Flag Register
0x3C (0x5C)	OCR0B	Timer/Counter0 – Compare Register B								Output Compare Register B
0x36 (0x56)	OCR0A	Timer/Counter0 – Compare Register A								Output Compare Register A
0x33 (0x53)	TCCR0B	FOC0A	FOC0B	–	–	WGM02	CS02	CS01	CS00	Timer/Counter Control Register B
0x30 (0x50)	TCCR0A	COM0A1	COM0A0	COM0B1	COM0B0	–	–	WGM01	WGM00	Timer/Counter Control Register A
0x2F (0x4F)	TCCR1A	COM1A1	COM1A0	COM1B1	COM1BO	–	–	WGM11	WGM10	Timer/Counter1 Control Register A
0x2E (0x4E)	TCCR1B	ICNC1	ICES1	–	WGM13	WGM12	CS12	CS11	CS10	Timer/Counter1 ControlRegister B
0x32 (0x52)	TCNT0	Timer/Counter0 (8-bit)								Timer/Counter Register
0x2D (0x4D)	TCNT1H	Timer/Counter1 – Counter Register High Byte								Timer/Counter1 – TCNT1H and TCNT1L
0x2C (0x4C)	TCNT1L	Timer/Counter1 – Counter Register Low Byte
0x2B (0x4B)	OCR1AH	Timer/Counter1 – Compare Register A High Byte								Output Compare Register 1 A – OCR1AH and OCR1AL
0x2A (0x4A)	OCR1AL	Timer/Counter1 – Compare Register A Low Byte
0x29 (0x49)	OCR1BH	Timer/Counter1 – Compare Register B High Byte								Output Compare Register 1 B - OCR1BH and OCR1BL
0x28 (0x48)	OCR1BL	Timer/Counter1 – Compare Register B Low Byte

　
■ ATTyny2313タイマーの特徴
・Timer0（8bit）／Timer1（16bit）の２つのタイマーがある。
・カウントオーバーと、コンペアマッチでの割り込みを得ることができる。
・カウントオーバーは、FF or 0で割り込みをかけられる（これにどれだけの意味があるのか？？）
・コンペアはＡ／Ｂの２種類を使用できる。
・PWM（パルス幅変調）に関連する？？？　（このあたりが少しわからない）

■ タイマー実装例
「AVR/news46 - 千秋ゼミ」のArduinoライブラリ内で、１ミリ秒をカウントする
ライブラリが存在し、Timer0で64パルスでの割り込みにて実装されている。

●wiring.c #include "wiring_private.h"   volatile unsigned long timer0_overflow_count = 0; volatile unsigned long timer0_clock_cycles = 0; volatile unsigned long timer0_millis = 0;   SIGNAL(TIMER0_OVF_vect) {     timer0_overflow_count++;     // timer 0 prescale factor is 64 and the timer overflows at 256     timer0_clock_cycles += 64UL * 256UL;     // ■ 64クロック x 256カウント     while (timer0_clock_cycles > clockCyclesPerMicrosecond() * 1000UL) {         timer0_clock_cycles -= clockCyclesPerMicrosecond() * 1000UL;         timer0_millis++;     } }   ・・・・   void init() {     // this needs to be called before setup() or some functions won't     // work there     sei();     // ■⇒ 割り込み開始       // on the ATtiny2313, timer 0 is also used for fast hardware pwm     // (using phase-correct PWM would mean that timer 0 overflowed half as often     // resulting in different millis() behavior on the ATmega8 and ATtiny2313)     sbi(TCCR0A, WGM01);     sbi(TCCR0A, WGM00);  　// ■⇒ Timer/Counter0 Control Register A     // ■⇒ TCCR0A WGMA01 | WGMA00 ビットON     // ■⇒ Fast PWMモード、0xFFになったときに動作       // set timer 0 prescale factor to 64     sbi(TCCR0B, CS01);     sbi(TCCR0B, CS00); 　// ■⇒ Timer/Counter0 Control Register B 　// ■⇒CPUクロックを1/64で使用する。       sbi(TIMSK, TOIE0); 　// ■⇒「TOIE0:Timer/Counter0 Overflow Interrupt Enable」 　// ■⇒ タイマー０のオーバーフロー割り込みを有効にしています。       // timers 1 is used for phase-correct hardware pwm     // this is better for motors as it ensures an even waveform     // note, however, that fast pwm mode can achieve a frequency of up     // 8 MHz (with a 16 MHz clock) at 50% duty cycle     // ■⇒タイマー１についても設定しています。       // set timer 1 prescale factor to 64     sbi(TCCR1B, CS11);     sbi(TCCR1B, CS10);  　// ■⇒CPUクロックを1/64で使用する。       // put timer 1 in 8-bit phase correct pwm mode     sbi(TCCR1A, WGM10); 　// ■⇒ Timer/Counter1 Control Register A  　// ■⇒ PWM, Phase Correct, 8-bit モード       // the bootloader connects pins 0 and 1 to the USART; disconnect them     // here so they can be used as normal digital i/o; they will be     // reconnected in Serial.begin()       UCSRB = 0;     // ■⇒ USART Control and Status Register B     // ■⇒ USARTを一旦無効にしています。 }

■ 参考文献
・ATTiny2313 データシート（英語）
・始める電子回路（AVRタイマー）
　http://www9.plala.or.jp/fsson/NewHP_elc/AVR/Avr_100timrMemo.html
・こけおん（マイコン講座/タイマーユニット）
　http://delegate.uec.ac.jp:8081/club/koken/wiki/?%A5%DE%A5%A4%A5%B3%A5%F3%B9%D6%BA%C2%2F%A5%BF%A5%A4%A5%DE%A1%BC%A5%E6%A5%CB%A5%C3%A5%C8
・AVR/news46 - 千秋ゼミ（ATTiny2313用 Arduinoライブラリ）

　http://www-ice.yamagata-cit.ac.jp/ken/senshu/sitedev/index.php?AVR%2Fnews46
 

以上