16F628 Gestion temps réel

C'est un cours qui explique comment gérer le temps avec le Timer 0 du PIC 16F628.
On utilise un quartz de 4,096 MHz et l'interruption provoquée par le débordement du Timer.
La LED connectée à RB0 clignote à une fréquence de 1 Hz ( 0,5 s allumée et 0,5 seconde éteinte).
La LED connectée à RB1 clignote à une fréquence de 1 mn( 30s allumée et 30seconde éteinte).
Le bouton poussoir n'est pas utilisé dans cette configuration.

Les documents suivants vous sont proposés, mais ne sont pas nécessaires à la compréhension du sujet :

schéma structurel
typon
schéma d'implantation des composants
programme du PIC en assembleur

Pour ceux qui voudraient faire des modifications, le projet MPLAB
Projet Gestion du temps réel

Nomenclature :

Résistances

Condensateur

Circuit Intégré
Diode
LED
Quartz
Bouton poussoir
Picot

C'est une variable qui sera l'image du PORTB. Toutes les modifications qui devront affecter le PORTB seront réalisées sur cette variable. Une fois ces opérations terminées, le contenu de SwapLed sera recopié dans le PORTB. Cette méthode est utilisée lorsque plusieurs évènements doivent être synchrones.

Le 16F628 intègre des comparateurs. A la mise sous-tension, ces comparateurs sont activés. Pour utiliser les broches du PORTB comme des broches entré/sortie logiques, il faut désactiver le mode comparateur.

On peut remarquer le programme principal lignes 53, 54, 55. C'est une boucle d'attente. Le programme est exécuté intégralement lors de l'interruption. Si on utilise un quartz de 8,192 MHz, l'interruption sera générée toutes les 1 ms.

Ce segment de programme se trouve en tête de l'interruption. Sa particularité est que indépendamment des instructions et des tests effectués, la modification apportée au PORTB sera rigoureusement cyclique et interviendra toutes les 2 ms.
Les opérations se font sur la variable SwapLed qui est l'image du PORTB. Cette image sera recopiée à la fin du traitement.

Le segment suivant a pour fonction de recopier les 3 bits associés aux Leds et à l'horloge sur le PORTB. Les autres bits du PORTB restent inchangés.

Les trois variables se traitent de façon identique. Je ne commente donc que le premier segment de programme. La variable T100ms est incrémentée de 0 à 49. Comme a chaque passage il s'est écoulé une durée de 2ms, entre deux remise à 0 de cette variable il s'est écoulé 100 ms.

16F628 Gestion du temps réel
	C'est un cours qui explique comment gérer le temps avec le Timer 0 du PIC 16F628. On utilise un quartz de 4,096 MHz et l'interruption provoquée par le débordement du Timer. La LED connectée à RB0 clignote à une fréquence de 1 Hz ( 0,5 s allumée et 0,5 seconde éteinte). La LED connectée à RB1 clignote à une fréquence de 1 mn( 30s allumée et 30seconde éteinte). Le bouton poussoir n'est pas utilisé dans cette configuration.

	Les documents suivants vous sont proposés, mais ne sont pas nécessaires à la compréhension du sujet : schéma structurel typon schéma d'implantation des composants programme du PIC en assembleur Pour ceux qui voudraient faire des modifications, le projet MPLAB Projet Gestion du temps réel
	Nomenclature : Résistances Condensateur Circuit Intégré Diode LED Quartz Bouton poussoir Picot		R1, R2, R3, R5 R4, R6 C1, C2 C3, C5 U1 D5 D1 à D4 Q1 S1 X2		330 10 k 22 pF 10 µF 16F628 + support 18 broches DIL 5,6 V Rouge 3 mm 4,096 MHz Horloge 250 Hz
	Programme commenté :
	23	SwapLed : 1	C'est une variable qui sera l'image du PORTB. Toutes les modifications qui devront affecter le PORTB seront réalisées sur cette variable. Une fois ces opérations terminées, le contenu de SwapLed sera recopié dans le PORTB. Cette méthode est utilisée lorsque plusieurs évènements doivent être synchrones.
	34 35	movlw movwf	0x07 CMCON	Le 16F628 intègre des comparateurs. A la mise sous-tension, ces comparateurs sont activés. Pour utiliser les broches du PORTB comme des broches entré/sortie logiques, il faut désactiver le mode comparateur.
	41 42	movlw movwf	B'00000010' OPTION_REG	Option Register (page 23 doc Microchip) Le bit 5 = 0, le Timer 0 est commandé par l'horloge interne du PIC. PS<2:0> = 010, le facteur de prédivision associé au TMR0 est de facteur 8. Pour résumer : L'horloge du 16F628 utilise un quartz de 4,096 MHz. Cette fréquence est divisée par 4 pour cadencer le µC. f1 = 4,096 / 4 = 1,024 MHz. Le prédiviseur effectue une nouvelle division par 8. f2 = 1 024 000 / 8 = 128 kHz Un octet est affecté au Timer 0. Le comptage s'effectue donc de 0 à 255. Il y aura débordement du Timer à une fréquence f3 = 128 000 / 256 = 500 Hz Une interruption Timer aura lieu toutes les 2 ms si son contenu n'est pas modifié.
	On peut remarquer le programme principal lignes 53, 54, 55. C'est une boucle d'attente. Le programme est exécuté intégralement lors de l'interruption. Si on utilise un quartz de 8,192 MHz, l'interruption sera générée toutes les 1 ms.
	43 44	movlw movwf	B'10100000' INTCON	INTCON (page 24 doc Microchip) Le programme ne travaille qu'avec l'interruption engendrée par TMR0. Le bit 7 = 1, autorise toutes les interruptions. Le bit 5 = 1, autorise l'interruption par débordement du Timer 0.
	L'interruption : Sauvegarde des registres.
	62 à 64	Sauvegarde des registres internes W et STATUS au déclenchement de l'interruption.
	Gestion des Leds et de l'horloge.
	Ce segment de programme se trouve en tête de l'interruption. Sa particularité est que indépendamment des instructions et des tests effectués, la modification apportée au PORTB sera rigoureusement cyclique et interviendra toutes les 2 ms. Les opérations se font sur la variable SwapLed qui est l'image du PORTB. Cette image sera recopiée à la fin du traitement.
	71 72 73 74 75 76 77 78 79	movf sublw btfsc bcf ; movf sublw btfsc bsf	T1s,W 0 STATUS,Z SwapLed,0 T1s,W 5 STATUS,Z SwapLed,0	La variable T1s est recopiée dans le registre W W = 0 - W. On ne cherche à savoir que si le résultat de l'opération est nul. Si le résultat de l'opération est différent de 0, on saute l'instruction suivante. T1s = 0, on éteindra ultérieurement la led des secondes. La variable T1s est recopiée dans le registre W W = 5- W. On ne cherche à savoir que si le résultat de l'opération est nul. Si le résultat de l'opération est différent de 0, on saute l'instruction suivante. T1s = 5, on allumera ultérieurement la led des secondes.
	On peut remarquer que quelque soit le résultat des tests, ce segment de programme a une durée de 8 cycles pour le µC. Le segment de programme suivant ( 84 à 91 ) est identique et assure le traîtement de la variable T1mn. Le segment ci-dessous assure le traîtement de l'horloge 250 Hz. Lors de chaque interruption, le bit est concerné est complémenté.
	95 96	movlw xorwf	0x20 SwapLed,F	Seul le bit 5 du registre W est à l'état 1. Un OU Exclusif est réalisé avec la variable SwapLed. Le bit 5 de SwapLed est donc complémenté, les autres bits sont inchangé.
	Le segment suivant a pour fonction de recopier les 3 bits associés aux Leds et à l'horloge sur le PORTB. Les autres bits du PORTB restent inchangés.
	100 101 102 103	movf andlw iorwf movwf	PORTB,W B'11011100' SwapLed,W PORTB	Sauvegarde le contenu du PORTB dans le registre W Forçage à 0 des bits 0, 1 (Leds) et 5 (Horloge) du registre W. Réalise un OU entre SwapLed et W. Les bits 0,1,5 sont affectés par leurs valeurs. Recopie SwapLED sur le PORTB (Les trois bits changent d'état en même temps).
	Gestion des variables du Temps.
	Les trois variables se traitent de façon identique. Je ne commente donc que le premier segment de programme. La variable T100ms est incrémentée de 0 à 49. Comme a chaque passage il s'est écoulé une durée de 2ms, entre deux remise à 0 de cette variable il s'est écoulé 100 ms.
	107 108 109 110 111 112	incf movf sublw btfss goto clrf	T100ms,F T100ms,W 50 STATUS,Z FinT T100ms	Incrémente la variable T100ms Recopie le contenu de la variable T100ms dans le registre W W = 50- W. On ne cherche à savoir que si le résultat de l'opération est nul Si le résultat de l'opération est égal à 0, on saute l'instruction suivante Le résultat de l'opération est différent de 0, le traitement du temps est terminé C'est le 50 ème passage, la variable T100ms est forcée à 0. On va exécuter l'intruction suivante qui consiste à incrémenter la vaiable T1s.

	Validation de la prochaine interruption.
	134	bcf	INTCON,T0IF	Lors de l'interruption, le Flag T0IF avait été positionné à l'état 1. Pour que la prochaine interruption du TMR0 soit prise en compte, il faut effacer ce Flag.
	Restauration des registres.
	137 à 140		Le traitement de l'interruption est terminé. Les deux registres STATUS et W sont restaurés.
	Retour d'interruption.
	142	retfie

	En gardant cette structure, on peut donc rajouter les variables heure, jour, semaine sans problème particulier. Pendant l'interruption de 2 ms, 2000 instructions peuvent être exécutées (hors sauts). Dans un prochain chapitre, je développerai la manière de traiter l'anti-rebond d'un bouton poussoir avec la même interruption.


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