 |
|
|
|
||||||
المذبذب OSCILLATOR  تمكن النبضات المتولدة بواسطة المذبذب جميع دوائر الميكروكونترولر من العمل فى تناسق وتزامن . عادة يتم إعداد (تهيئة) المذبذب بحيث يستخدم كريستال كوارتز أو دائرة رنين سيراميك لاستقرار تردده ولكن يمكن أن يعمل أيضا بدائرة قائمة بذاتها (مثل مذبذب بدائرة RC ). من المهم القول بأن التعليمات لا تنفذ بمعدل يفرضه تردد المذبذب نفسه ولكن بمعدل أبطأ بعدة مرات( عادة يقسم تردد المذبذب على 4 ) . يحدث ذلك لأن كل تعليمة يتم تنفيذها في عدة خطوات. في بعض الميكروكنترولر نحتاج إلى نفس العدد من دورات لتنفيذ كافة التعليمات وبينما في حالات أخرى تختلف عدد الدورات باختلاف التعليمة . دائرة الامداد بالقدرة POWER SUPPLY CIRCUIT هناك شيئان جديران بالاهتمام بشأن دائرة إمداد الميكروكونترولر بالقدرة : · حالة Brown out: هى حالة خطرة تحدث عند لحظة فصل التغذية عن الميكروكونترولر أو عند انخفاض جهد التغذية للحد الأدنى بسبب الضوضاء الكهربائية. ونظرا لأن الميكروكونترولر يتكون من عدة دوائر تعمل بمستويات جهد مختلفة فإن هذه الحالة يمكن أن تسبب خروج الميكروكونترولر عن السيطرة على الأداء . من أجل منع ذلك فإن البناء الداخلى للميكروكونترولر يحتوى على دائرة تصفير داخلية تسمى brown out reset والتى تقوم بتصفير (إعادة) جميع دوائر الميكروكونترولر بمجرد تعرضه لحالة طارئة . · طرف التصفير Reset pin : يعرف عادة باسم MCLR (Master Clear Reset) .ويستخدم فى التصفير الخارجى للميكروكونترولر عن طريق تطبيق المنطق المنخفض صفر (0)أو المنطق المرتفع واحد (1)عليه ، والتي تعتمد على نوع الميكروكونترولر . في حالة عدم وجود دائرة تصفير عند هبوط الجهد brown out circuit فى بناء الميكروكونترولر يمكن توصيل دائرة بسيطة لهذا الغرض بالطرف MCLR. |
| اعلانات |
|
|||||
|
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
المؤقتات / العدادات TIMERS/COUNTERS يستخدم مذبذب الميكروكونترولر كريستال كوارتز فى عمله . على الرغم من أن ذلك ليس الحل الأبسط فأن هناك أسباب كثيرة لاستخدامه. تردد مثل هذا المذبذب يكون معرف بدقة ومستقر جدا بحيث أن النبضات التى يقوم بتوليدها يكون لها نفس العرض الأمر الذي يجعلها مثالية لقياس الوقت. مثل هذه المذبذبات تستخدم أيضا فى الساعات الكوارتز. إذا كانت هناك ضرورة لقياس الوقت (الزمن) بين حدثين فإنه يكفي عد (حساب) النبضات المتولدة بواسطة هذا مذبذب. هذا هو بالضبط ما يفعله المؤقت.  معظم البرامج تستخدم " ساعات الإيقاف " الإلكترونية المنمنمة هذه .هذه الساعات عبارة عن سجلات وظائف خاصة SFRذات عرض 8-bit أو 16-bit والتى تتزايد تلقائيا عند قدوم كل نبضة . وبمجرد تحميل السجل بالكامل يمكن توليد مقاطعة. إذا كان المؤقت يستخدم مذبذب الكوارتز الداخى فى عمله عندئذ يمكن استخدامه لقياس الوقت بين حدثين (إذا كانت قيمة السجل هى T1 فى لحظة بدأ القياس وقيمته هى T2 في لحظة إنتهاء القياس عندئذ يكون الوقت المنقضي يساوي نتيجة الطرح T2-T1) . وإذا استخدمت السجلات نبضات قادمة من مصدر خارجي عندئذ يتحول هذا المؤقت إلى عداد . هذا ليس سوى شرح مبسط للعملية نفسها. لكنها أكثر تعقيدا عند الممارسة العملية. كيف يعمل المؤقت ؟ |
|
||||||
|
كيف يعمل المؤقت ؟ عمليا يتم جلب النبضات المتولدة بمذبذب الكوارتز مرة واحدة فى كل دورة آلة إما مباشرة أو عن طريق prescaler إلى الدائرة التي تقوم بزيادة العدد المخزن في سجل مؤقت.  من السهل قياس الفترات الزمنية القصيرة والتى تصل إلى 256 ميكروثانية بالطريقة المذكورة أعلاه لأن هذا الرقم هو أكبر عدد يمكن أن يخزنه سجل واحد . قد يكون من السهل التغلب على هذا التقييد بعدة طرق مثل استخدام مذبذب أبطأ أو سجلات ببتات أكثر أو استخدام prescaler أو بالمقاطعة . الحل الأول والحل الثانى بهما بعض نقاط الضعف لذلك فإنه يوصى وبشدة باستخدام prescalers أو المقاطعات. استخدام prescaler فى عمل المؤقت |
|
||||||
|
استخدام prescaler فى عمل المؤقت prescaler هو جهاز إلكتروني يستخدم فى تخفيض التردد (قسمة التردد) بمعامل محدد سلفا. لتوليد نبضة واحدة فى مخرجه فمن الضرورى إحضار عدد من النبضات قيمته 1 أو 2 أو 4 أو أكثر إلى مدخله . معظم الميكروكنترولر يوجد فى بنائها واحد أو أكثر prescalers ويمكن تغيير معدل قسمتها من داخل البرنامج. يستخدم prescaler عندما يكون ضروريا قياس فترات أطول من الوقت. إذا تشارك فى prescaler واحد كل من المؤقت ومؤقت الحراسة فإنه لا يمكن أن يستخدم من قبل كل منهما في وقت واحد.  استخدام المقاطعة بعمل المؤقت |
|
||||||
|
استخدام المقاطعة بعمل المؤقت إذا كان سجل المؤقت يتكون من 8 بت فإن أكبر عدد يمكن أن يخزنه هو 255. أما بالنسبة للسجلات 16 بت فإن أكبر عدد هو 65،535. إذا تم تجاوز (تعدى) هذا العدد فأن المؤقت يقوم تلقائيا بالتصفير reset ويبدأ العد من الصفر مرة أخرى . هذه الحالة تسمى overflow " الطفحان أو التجاوز " . حالة الطفحان هذه إذا تم تمكينها من العمل enableمن داخل البرنامج يمكن أن تسبب المقاطعة والتي تعطي إمكانيات جديدة تماما. على سبيل المثال يمكن تغيير حالة السجلات المستخدمة لحساب الثوان والدقائق والأيام في روتين المقاطعة. يتم تنفيذ العملية برمتها (باستثناء روتين المقاطعة) تلقائيا من خلف الكواليس ( داخليا فلا تشاهدها ) ومن ثم تمكن الدوائر الرئيسية للميكروكونترولر من العمل بشكل طبيعي. الشكل التالى يبين استخدام المقاطعة بعمل المؤقت .  يمكن الحصول بسهولة على تأخير بالمدة المطلوبة وبدون أى تأثير على البرنامج الرئيسى عن طريق تخصيص prescalerللمؤقت. العدادات COUNTERS |
|
||||||
|
العدادات COUNTERS إذا استقبل المؤقت نبضات من طرف مدخل للميكروكونترولر عندئذ يتحول إلى عداد . من الواضح أن نفس الدائرة الالكترونية قادرة على العمل في نظامين مختلفين. والفرق الوحيد هو أنه في هذه الحالة تأتى النبضات المراد عدها من طرف للميكروكونترولر ومدة تواجدها (العرض) غير معروف في معظم الأحيان.وهذا هو السبب في أنه لا يمكن استخدامها لقياس الوقت ولكن تستخدم لأغراض أخرى مثل حساب عدد المنتجات على خط التجميع ، وحساب عدد لفات محور الدوران وحساب عدد الركاب وما إلى ذلك (اعتمادا على الحساس المستخدم ). مؤقت الحراسة WATCHDOG TIMER مؤقت الحراسة هو مؤقت متصل بمذبذب RC منفصل تماما وموجود داخل الميكروكونترولر. إذا تم تمكين مؤقت الحراسة فإنه في كل مرة يصل فيها عده إلى القيمة القصوى يحدث تصفير reset للميكروكونترولر ويبدأ تنفيذ البرنامج من التعليمة الأولى. النقطة الهامة هي منع حدوث ذلك باستخدام أمر معين. على أي حال أن الفكرة كلها قائمة على حقيقة أن كل برنامج يتم تنفيذه في عدة حلقات طويلة كانت أم قصيرة . إذا تم وضع التعليمات التي تقوم بتصفير مؤقت الحراسة في الأماكن المناسبة من البرنامج بجانب الأوامر التى يتم تنفيذها بشكل منتظم عندئذ فإن عمل مؤقت الحراسة لن يؤثر على تنفيذ البرنامج. إذا حدث لأي سبب من الأسباب ( عادة الضوضاء الكهربائية فى الصناعة) أن أصبح عداد البرنامج فى حالة إلتصاق أى توقف عن العمل عند موقع ذاكرة معين فيقف البرنامج بينما مؤقت الحراسة يعمل (لأنه بمذبذب مستقل) ولن يتم تصفيره ويظل سجله يتزايد حتى يصل إلى أقصى قيمة وبالطبع يؤدى إلى حدوث تصفير reset ويبدأ البرنامج من أول تعليمة .  |
