[F.Abdelaziz]

شرح لبرنامج متعدد المهام باستخدام المقاطعة بالمؤقت Timer0: وميض ليد وإخراج أصوات :
الخطوة الأولى : كتابة التعليقات :
سوف نستخدم طريقتى "التعليقات" :
· التعليق باستخدام الرمز "//" وهو يسمح لك بوضع تعليق فى سطر واحد فقط .

· أما التعليق الذى يحتاج إلى أكثر من سطر فنضع قبل بدايته الرمز "/* ونضع الرمز"*/" بعد نهايته.

//STEP 1 Comments
/*Name : LED & SOUNDER
PICMICRO : PIC16F877A */

 

الخطوة الثانية : التعريفات :

[F.Abdelaziz]

الخطوة الثانية : التعريفات :

نستخدم التوجيه #define لتعريف رموز أواسماء تسهل فهم وتتبع البرنامج , على سبيل المثال , عندما يجد المترجم كلمة TEMP_LED فسوف يستبدلها بالعدد 250 وهكذا لباقى الرموز .
الاسم TEMP_LED سجل يحفظ القيمة 250 وسوف يستخدم فى مقارنة حالة الليد كل 250 ملى ثانية , وباقى التعاريف نحتاجها لتعريف طرف توصيل الليد RD0 وطرف توصيل الجرس RD1 وأخيرا تعريف بت علم المقاطعة بالمؤقت Timer0 وهو T0IF باعتباره بدلا من الاسم الطويل INTCON.T0IF .

// STEP 2: definitions
#define TEMP_LED 250    // Constant value , 250 ,defined as "TEMP_LED .   
#define LED PORTD.B0  //LED at pin RD0=PORTD.B0 defined as "LED" '
#define BUZZER PORTD.B1         //SOUNDER at pin RD1 = PORTD.B1 defined as "BUZZER" .
#define T0IF INTCON.T0IF//Timer0 Interrupt Flag Bit INTCON.F0IF defined as "T0IF"

الخطوة الثالثة : إعلان المتغيرات :

[F.Abdelaziz]

الخطوة الثالثة : إعلان المتغيرات :
نعرف (نعلن عن) متغير ونسميه TimerLed كما نذكر أن هذا المتغير يجب أن يكون من نوع unsigned و char ( أى 8 بت ومن ثم فإن هذا المتغير يمكن أن يأخذ قيم أعداد صحيحة integer بين الصفر و 255) , أيضا نخصص له قيمة ابتدائية هى الصفر.
ملاحظة :
عندما تعلن عن متغير يجب دائما وضع التتابع التالى :

unsigned or signed / datatype / variable name / Any initialization / ;

// STEP 3 : Variable decleraion 
unsigned char TimerLed = 0 ;
/* Variable : Char data type is an 8-bit,
so it can get to hold values up to 255,
we need a maximum of 250,TEMP_LED , so it's fine */

الخطوة الرابعة : وضع جميع الإعدادات فى دالة للمساعدة فى تبسيط البرنامج الرئيسى وتسهيل فهمه وتتبعه وتطويره :

[F.Abdelaziz]

الخطوة الرابعة : وضع جميع الإعدادات فى دالة للمساعدة فى تبسيط البرنامج الرئيسى وتسهيل فهمه وتتبعه وتطويره :
هذه الدالة (والتى سوف يتم استدعائها فيما بعد فى البرنامج الرئيسى ) , سوف نضمنها جميع خيارات الإعدادات لسجل الخيارات OPTION_REG وسجل التحكم فى المقاطعة INTCON بحيث نمكن المقاطعة بالمؤقت Timer0 مع تعيين prescaler بالقيمة 1:32 , بهذه الطريقة , وعن طريق بدء المؤقت Timer0 من القيمة 100 , نحصل ( بكريستال 20MHz ) بمقاطعة زمنية كل واحد ملى ثانية .
جسم الدالة يحتوى على :

//STEP 4 : Setting Function , Others
void settings ( void ) // Setting Function
 {
 //PORTS Setting
  TRISD = 0 ;// PORTD as outputs

 // Setting the OPTION register 
 OPTION_reg = 0b11000100 ;
 // bit 0 -> Prescaler Rate Select bit 0  >0
 // bit 1 -> Prescaler Rate Select bit 0  >0
 // bit 2 -> Prescaler Rate Select bit 0  >1  (3 bits 100= 1:32)
 // bit 3 -> Prescaler assigned to Timer0 >0
 // bit 4 -> It does not matter           >0 
 // bit 5 -> Timer0 Clock derived from internal clock cycle >0
 // bit 6 -> It does not matter           >1
 // bit 7 -> pull-up resistors on port B disabled >1

 // Set interrupt
 INTCON = 0b10100000 ;
 // bit 0 -> RBIF - Flag of interrupt ports B                        >0
 // bit 1 -> INTF - Interrupt Flag of RB0/INT                    >0
 // bit 2 -> T0IF - on Timer0 interrupt flag             >0
 // bit 3 -> RBIE, Interrupt on Port B disabled                   >0
 // bit 4 -> INTE, Interrupt port RB0/INT disabled           >0
 // bit 5 -> TMR0IE, Interrupt on Timer0 enabled            >1 
 // bit 6 -> PEIE, interrupt device disabled              >0  
 // bit 7 -> GIE, Management Interrupt active        >1

 TMR0 = 100 ;  // Set Timer0 to 100 , as initial value
 }

الخطوة الخامسة : الدالة الرئيسية :

[F.Abdelaziz]

الخطوة الخامسة : الدالة الرئيسية :
الآن إلى البرنامج الرئيسى :

//step 5 : main function 
void main ( )
 {

فى البداية يتم استدعاء دالة الإعدادات :

settings ( ) ;  // Run Setting Function for ports and registers

بتنفيذ جميع التعليمات الموجودة بدالة الأعدادات يتم تحديد وتهيئة السجلات .
السطر التالى يبدأ "حلقة غير منتهية" , كما ترى هذه الحلقة لا تفعل شىء ولكنها تعمل على "تنفيذ التعليمات بصفة مستمرة " .

while ( 1 )  // run a loop 
    {

يظل الجرس BUZZER فى حالة توصيل ON لمدة 200 ميكروثانية ثم يظل فى حالة فصل OFF لمدة 200 ملى ثانية أخرى ثم تتكرر العملية نتيجة وجود الحلقة الغير منتهية while(1) . نتيجة لذلك يظهر على الطرف RD1 , المتصل به الجرس , موجة مربعة بتردد 2.5KHz :
الزمن الدورى :

T= 200+200 = 400 s

والتردد :

F=1/T=2.5 KHz

/* The only thing that I do during this endless cycle,
is the reversal of the state of BUZZER each 200 micro-sec 
in order to generate a square wave of 2.5 KHz,
which applied at the buzzer, 
in fact, causing it to emit a note at that frequency */
       Delay_us ( 200 ) ;
       BUZZER = 1 ;
       Delay_us ( 200 ) ;
       BUZZER = 0 ;
    } // end loop
 }  // end main

كما ترى , توليد موجة مربعة بسيط للغاية . ولكن إذا أردنا فى نفس الوقت (أثناء سماع الصوت) عمل شىء آخر ما ؟
الخطوة السادسة : روتين خدمة المقاطعة IRS

[F.Abdelaziz]

الخطوة السادسة : روتين خدمة المقاطعة IRS
هنا يأتى دور "المقاطعة بالمؤقت Timer0" : بالإعدادات الموجودة بدالة الإعدادات ضمنا أنه كل واحد ملى ثانية يتم مقاطعة البرنامج الرئيسى لحظيا وتنفيذ التعليمات الموجودة بدالة المقاطعة (روتين خدمة المقاطعة)

// STEP 6 : Interrupt Routine Service IRS

/* This routine, having the attribute "interrupt" 
which called automatically whenever an interrupt occurs. 
in this routine , Timer0 will generate an interrupt every millisecond. */

void interrupt (  )
 {

فى هذا الروتين , الذى يتم استدعائه عند حدوث المقاطعة, يجب فهم ما الذى يسبب المقاطعة , لهذا السبب وضعنا الشرط التالى :

if( T0IF )  // Interrupt was caused by an overflow of Timer0?
       {

وحيث أن مصدر المقاطعة هو المؤقت Timer0 , فإن أول شىء نفعله هو وضع (تحميل) القيمة الابتدائية بالمؤقت Timer0 :

TMR0 =  100 ;  // Timer0 reloaded

بعد ذلك نقوم بتزايد متغير عدادنا TimerLed(الذى تم إعلانه مسبقا) بوحدة واحدة ( المؤثر ++ يسمى تزايد بواحد ) :

TimerLed ++;  // Increment the timer for the blinking LED

الآن دعنا نتحقق (نختبر) عن طريق المقارنة باستخدام المؤثر "أكبر من أو تساوى >= " من أن قيمة عدادنا TimerLed قد تخطى 250 (تذكر أنه قد تم تعريف المتغير TEMP_LED بأنه يساوى 250 ) :

if( TimerLed >= TEMP_LED )  // If the time has passed TEMP_LED=250
          {

إذا تحقق هذا الشرط , نقوم بعكس حالة الليد وتصفير المتغير :

LED = LED^1 ;  // Invert LED status to flash .
          TimerLed = 0 ;  // Reloading the LED timer to start again
          }

التأثير الذى تحصل عليه فى الاساس هو وميض ليد بفترة زمنية نصف ثانية ( 250 ملى ثانية توصيل ON و 250 ملى ثانية فصل OFF ) .
الآن دعنا نقوم بمسح clear بت علم المقاطعة بالمؤقت Timer0 وإلا فلن نحصل على علم مقاطعة مرة أخرى .

T0IF = 0 ;  // Reset the interrupt flag of timer 0
       }  // end that occurred on Timer0 interrupt
 }  // end of interrupt service routine

بانتهاء روتين خدمة المقاطعة يعود التحكم إلى البرنامج الرئيسى . حيث أن هذا التتابع للتعليمات ( اختبار الشرط , تزايد المؤقت , عكس حالة الليد .....) يأخذ عدد قليل من الميكروثوانى , فإن التأثير سوف يكون مشاهدة وميض الليد و سماع صوت الجرس : كما لو كانت المهمتان يتم إجراؤهما فى نفس الوقت ( فى الحقيقة يتم إجراؤهما فى أزمنة منفصلة ولكن بسرعة عالية جدا ).

كود البرنامج :

[F.Abdelaziz]

كود البرنامج :

//STEP 1 Comments
/*Name : LED & SOUNDER
PICMICRO : PIC16F877A */
// STEP 2: definitions
#define TEMP_LED 250    // Constant value , 250 ,defined as "TEMP_LED .   
#define LED PORTD.B0 //LED at pin RD0=PORTD.B0 defined as "LED" '
#define BUZZER PORTD.B1 //SOUNDER at pin RD1 = PORTD.B1 defined as "BUZZER" .
#define T0IF INTCON.T0IF//Timer0 Interrupt Flag Bit INTCON.F0IF defined as "T0IF"
// STEP 3 : Variable decleraion 
unsigned char TimerLed = 0 ;
/* Variable : Char data type is an 8-bit,
so it can get to hold values up to 255,
we need a maximum of 250,TEMP_LED , so it's fine */
//STEP 4 : Setting Function , Others
void settings ( void ) // Setting Function
 {
 //PORTS Setting
  TRISD = 0 ;// PORTD as outputs
 
 // Setting the OPTION register 
 OPTION_reg = 0b11000100 ;
 // bit 0 -> Prescaler Rate Select bit 0  >0
 // bit 1 -> Prescaler Rate Select bit 0  >0
 // bit 2 -> Prescaler Rate Select bit 0  >1  (3 bits 100= 1:32)
 // bit 3 -> Prescaler assigned to Timer0 >0
 // bit 4 -> It does not matter           >0 
 // bit 5 -> Timer0 Clock derived from internal clock cycle >0
 // bit 6 -> It does not matter           >1
 // bit 7 -> pull-up resistors on port B disabled >1
 // Set interrupt
 INTCON = 0b10100000 ;
 // bit 0 -> RBIF - Flag of interrupt ports B   >0
 // bit 1 -> INTF - Interrupt Flag of RB0/INT  >0
 // bit 2 -> T0IF - on Timer0 interrupt flag  >0
 // bit 3 -> RBIE, Interrupt on Port B disabled  >0
 // bit 4 -> INTE, Interrupt port RB0/INT disabled >0
 // bit 5 -> TMR0IE, Interrupt on Timer0 enabled    >1 
 // bit 6 -> PEIE, interrupt device disabled  >0  
 // bit 7 -> GIE, Management Interrupt active       >1
 TMR0 = 100 ;  // Set Timer0 to 100 , as initial value
 }
//step 5 : main function 
void main ( )
 {
    settings ( ) ;  // Run Setting Function for ports and registers
    while ( 1 )  // run a loop 
    {
/* The only thing that I do during this endless cycle,
is the reversal of the state of BUZZER each 200 micro-sec 
in order to generate a square wave of 2.5 KHz,
which applied at the buzzer, 
in fact, causing it to emit a note at that frequency */
       Delay_us ( 200 ) ;
       BUZZER = 1 ;
       Delay_us ( 200 ) ;
       BUZZER = 0 ;
    } // end loop
 }  // end main
// STEP 6 : Interrupt Routine Service IRS
/* This routine, having the attribute "interrupt" 
which called automatically whenever an interrupt occurs. 
in this routine , Timer0 will generate an interrupt every millisecond. */
void interrupt (  )
 {
    if( T0IF )  // Interrupt was caused by an overflow of Timer0?
       {
       TMR0 =  100 ;  // Timer0 reloaded
       TimerLed ++;  // Increment the timer for the blinking LED
       if( TimerLed >= TEMP_LED )  // If the time has passed TEMP_LED=250
          {
          LED = LED^1 ;  // Invert LED status to flash .
          TimerLed = 0 ;  // Reloading the LED timer to start again
          }
       T0IF = 0 ;  // Reset the interrupt flag of timer 0
       }  // end that occurred on Timer0 interrupt
 }  // end of interrupt service routine

[khamed tabet]

براك الله فيك يا مهندس عبد العزيز على مجهودات
لكن عندما جربت البرنامج طلع لي الخطأ في PORTD