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@etoolsLab369

PIC18F27Q43 Timer2

Last updated at Posted at 2024-05-23

ADｺﾝﾊﾞｰﾀのトリガーとしても使えるTimer2の初期設定と、フリーランモード(通常のタイマー)の設定。

IMG_4722.JPG

通常の周期カウントタイマーの設定の仕方。
データシートを読むと、いろいろな機能が重複して搭載されていて、周期タイマー(freeRunMode)の設定に戸惑うかもしれません。
今回は、単純な周期タイマーを作りたいので、必要最低限の知識を、データシートから抜粋していきます。

Timer2,4,6
・8ビットタイマー
・プリスケーラ(1:1 to 1:128)
・ポストスケーラ(1:1 to 1:16)
・Interrupt on T2TMR match with T2PR
T2PRレジスタとT2TMRレジスタのコンペアマッチで割込み発生。

※Timer2、Timer4、Timer6は、すべて同じ機構。
Timer1、Timer3、Timer5は、16ビットタイマー。
Tiemr0だけ、別枠の機構。

1.Time2,4,6 ブロック図　

Timer2ブロックダイアグラム.png

PSYNCビット:Fosc/4つまり命令サイクルと、プリスケーラ出力を同期させるビット。

CSYNCビット:Time2関連のレジスタは、すべてFosc/4の命令クロックに同期して値を変えます。入力されるクロックが、同期していないと、予期せぬ動きと、グリッチノイズが発生する、可能性があります。CSYNCを使うと、TimerのONビットのセットと入力クロックを同期させることができます。

※データシートを読んでいて、分かりにくい部分です。
Timer2をonしたときの、突入状態で、システムと入力クロックの同期がとれていないと、予期せぬ動作を引き起こしますよ、という風に理解しています。

２．Time2 オペレーションモード

Timer2の動作モード
operationMode.png

softwareGateMode.png

softwareGateModeDaiagram.png

software Gate modeが従来のピックマイコンのTimerと、同様の動作をします。
Modeビットは、0b00000になります。

３．Timer2 初期化、割り込みコード

Timer2のインターバル時間は、5msに設定しています。プリスケーラは、1:16。ポストスケーラも1:16に設定。
割込み回数を100回数え、main関数内で、LEDを500ms間隔で点滅させています。

Q_Peripheral.h
#ifndef Q_PERIPHERAL27Q43_H
#define	Q_PERIPHERAL27Q43_H

#ifdef	__cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
    
#define Low 0
#define High 1
   
#define _XTAL_FREQ 32000000
#define BAUDRATE 115200
#define SET_SPBRG_DATA  (((unsigned int)((_XTAL_FREQ/4)/BAUDRATE))-1)
#define SET_SPBRG_DATA1 (((unsigned int)((_XTAL_FREQ/16)/BAUDRATE))-1)   
//USART---------------------------------------
#define RXUSART_BUFFER_SIZE 20
typedef struct
{
    uint8_t buf[RXUSART_BUFFER_SIZE];
    uint8_t length;
    uint8_t completed;
}_rxUsart;
extern _rxUsart rxUsart;
extern void usartInit(void);
extern void putch(uint8_t);
extern uint8_t getch(void);
//Timer--------------------------------------
typedef struct
{
    uint16_t cnt;
    bool fg;
}_tm;
extern _tm tm0,tm2;
extern void timer0Init(void);    
extern void timer2Init(void);
//IOC------------------------------------------
extern void iocInit(void);
typedef struct
{
    bool fg;
}_ioc;
extern _ioc ioc;  


#ifdef	__cplusplus
}
#endif

#endif	/* Q_PERIPHERAL27Q43_H */
Q_Peripheral.c

#include <pic18f27q43.h>
#include "Q_peripheral27Q43.h"

//*****************************************************//
//Timer0初期化
//*****************************************************//
_rxUsart rxUsart;
void usartInit(void)
{
    //1.ボーレート設定115200
    U1BRG=SET_SPBRG_DATA1;
    //2.モード　非同期
    U1CON0bits.MODE=0b0000; //Asynchronous 8-bit USART mode
    //4.Serial port enabled
    U1CON1bits.ON=1;
    //5.Transmit is enabled.
    U1CON0bits.TXEN=1;
    U1CON0bits.RXEN=1;
    //6.PPS
    PPSLOCK = 0x55; 
    PPSLOCK = 0xAA;
    PPSLOCKbits.PPSLOCKED = 0;//Unlock.
    U1RXPPS=0b010111;//RC7:rx
    RC6PPS=0x20;//RC6:tx
    TRISC|=0x80;
    PPSLOCK = 0x55; 
    PPSLOCK = 0xAA;
    PPSLOCKbits.PPSLOCKED = 1;//lock.
    //7.interrupt
    PIR4bits.U1RXIF=0;
    PIE4bits.U1RXIE=1; 
}

void putch(uint8_t _txData)
{
    if(U1ERRIRbits.TXMTIF==High)//ｼﾌﾄﾚｼﾞｽﾀ空?
    {
        do{
            U1TXB=_txData;
            while(U1ERRIRbits.TXMTIF==Low);
        }while(U1FIFObits.TXBF);//TXﾊﾞｯﾌｧ空になるまで送信。
    }else{
        //error operation
    }
}

uint8_t getch(void)
{
    while(PIR4bits.U1RXIF==Low);//受信完了
    return U1RXB;
}

//*****************************************************//
//Timer0初期化
//*****************************************************//
_tm tm0;
void timer0Init(void)
{
//Timer0初期化--------------------------------------------------
    T0CON1bits.CS=0b010;//クロックソースFosc/4
    T0CON1bits.CKPS=0b0011;//プリスケ1:8
    T0CON0bits.MD16=1;//16bitsタイマー
    T0CON0bits.OUTPS=0b0000;//ﾎﾟｽﾄｽｹｰﾗ1:1
    TMR0H=0xD8;//10ms Fosc=32Mhz
    TMR0L=0xF0;//10ms 
    T0CON0bits.EN=1;
    PIE3bits.TMR0IE=1;
    PIR3bits.TMR0IF=0;
}

//*****************************************************//
 Timer2
//*****************************************************//
_tm tm2;
void timer2Init(void)
{
    TMR2=0x00;
    T2CONbits.OUTPS=0b1111;//postScaler 1:16
    T2CONbits.T2CKPS=0b100;//prescle1:16
    T2HLTbits.MODE=0b00000;//softwareGateMode(従来のTimer)
    T2HLTbits.PSYNC=1;//synchoronized to Fosc/4
    T2CLKCONbits.CS=0b00001;//Fosc/4
    //PR2=0x1F;//Fosc=32Mhz 1ms
    PR2=0x9C;//Fosc=32Mhz 5ms
    tm2.cnt=0;
    tm2.fg=false;        
    PIR3bits.TMR2IF=0;
    PIE3bits.TMR2IE=1;
    T2CONbits.TMR2ON=1;
}


//*****************************************************//
//ioc初期化
//*****************************************************//
_ioc ioc;
void iocInit(void)
{
    IOCCNbits.IOCCN0=1;//RC0
    TRISC|=0x01;//RC0
    PIE0bits.IOCIE=1;
    PIR0bits.IOCIF=0;
}
Q_interrupt.h
#ifndef Q_INTERRUPT_H
#define	Q_INTERRUPT_H

#ifdef	__cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "Q_peripheral27Q43.h"
  
extern void __interrupt(irq(IRQ_U1RX)) USART1RX_ISR(void);    
extern void __interrupt(irq(IRQ_TMR0)) Timer0_ISR(void); 
extern extern void __interrupt(irq(IRQ_TMR2)) Timer2_ISR(void); 
extern void __interrupt(irq(IRQ_IOC)) IOC_ISR(void);

#ifdef	__cplusplus
}
#endif

#endif	/* Q_INTERRUPT_H */
Q_interrupt.c
#include "Q_interrupt27Q43.h"

//****************割り込み関数***********************//
// USART1割込み
//**************************************************//
void __interrupt(irq(IRQ_U1RX)) USART1RX_ISR(void)
{
    uint8_t ch;
    PIR4bits.U1RXIF=0;
    ch=getch();
    rxUsart.buf[rxUsart.length++]=ch;
    if(rxUsart.length>RXUSART_BUFFER_SIZE)
    {
        rxUsart.length=0;
    }
    if(ch==0x0a)
    {
        rxUsart.buf[rxUsart.length-2]=0x00;
        PIE4bits.U1RXIE=0;
        rxUsart.completed=1;
    }
}

//****************割り込み関数***********************//
// Timer0割込み
//**************************************************//
void __interrupt(irq(IRQ_TMR0)) Timer0_ISR(void)
{
    PIR3bits.TMR0IF=0;
    tm0.cnt++;
    if(tm0.cnt==50)
    {
        tm0.cnt=0;
        tm0.fg=true;
        T0CON0bits.EN=0;
        PIE3bits.TMR0IE=0;
    }
    
    TMR0L=0xF0;//10ms
}
//****************割り込み関数***********************//
// Timer2割込み
//**************************************************//
void __interrupt(irq(IRQ_TMR2)) Timer2_ISR(void)
{
    PIR3bits.TMR2IF=0;
    tm2.cnt++;
    if(tm2.cnt==100)
    {
        tm2.cnt=0;
        tm2.fg=true;//mainで処理。
        PIR3bits.TMR2IF=0;
        PIE3bits.TMR2IE=0;
    }
}

//****************割り込み関数***********************//
// IOC割込み
// ※印は、割り込み関数実行中の変化を取りこぼさないためのコード。
//**************************************************//
void __interrupt(irq(IRQ_IOC)) IOC_ISR(void)
{
    uint8_t val,mask;
    
    PIR0bits.IOCIF=0;
    val=IOCCF;  //※IOCフラグレジスタ読み出し
    mask=0xFF;  //※ゼロクリアマスク
    mask=mask^val;//現状を記録
    printf("IOCCF:%02X mask:%02X\n", IOCCF, mask);
    if(IOCCNbits.IOCCN0==1 && val==0x01)
    {
        ioc.fg=true; //main関数で実処理開始
        PIE0bits.IOCIE=0;//一時割り込み停止
    }
    //zero clear--------------    
    IOCCF&=mask;   //※状態変化の取りこぼしをしない。
    printf("IOCCF:%02X\n",IOCCF);
}
main.c
// PIC18F27Q43 Configuration Bit Settings

// 'C' source line config statements

// CONFIG1
#pragma config FEXTOSC = OFF    // External Oscillator Selection (Oscillator not enabled)
#pragma config RSTOSC = HFINTOSC_64MHZ// Reset Oscillator Selection (HFINTOSC with HFFRQ = 64 MHz and CDIV = 1:1)

// CONFIG2
#pragma config CLKOUTEN = OFF   // Clock out Enable bit (CLKOUT function is disabled)
#pragma config PR1WAY = OFF     // PRLOCKED One-Way Set Enable bit (PRLOCKED bit can be set and cleared repeatedly)
#pragma config CSWEN = ON       // Clock Switch Enable bit (Writing to NOSC and NDIV is allowed)
#pragma config FCMEN = OFF      // Fail-Safe Clock Monitor Enable bit (Fail-Safe Clock Monitor disabled)

// CONFIG3
#pragma config MCLRE = EXTMCLR  // MCLR Enable bit (If LVP = 0, MCLR pin is MCLR; If LVP = 1, RE3 pin function is MCLR )
#pragma config PWRTS = PWRT_OFF // Power-up timer selection bits (PWRT is disabled)
#pragma config MVECEN = ON      // Multi-vector enable bit (Multi-vector enabled, Vector table used for interrupts)
#pragma config IVT1WAY = ON     // IVTLOCK bit One-way set enable bit (IVTLOCKED bit can be cleared and set only once)
#pragma config LPBOREN = OFF    // Low Power BOR Enable bit (Low-Power BOR disabled)
#pragma config BOREN = SBORDIS  // Brown-out Reset Enable bits (Brown-out Reset enabled , SBOREN bit is ignored)

// CONFIG4
#pragma config BORV = VBOR_1P9  // Brown-out Reset Voltage Selection bits (Brown-out Reset Voltage (VBOR) set to 1.9V)
#pragma config ZCD = OFF        // ZCD Disable bit (ZCD module is disabled. ZCD can be enabled by setting the ZCDSEN bit of ZCDCON)
#pragma config PPS1WAY = OFF     // PPSLOCK bit One-Way Set Enable bit (PPSLOCKED bit can be cleared and set only once; PPS registers remain locked after one clear/set cycle)
#pragma config STVREN = ON      // Stack Full/Underflow Reset Enable bit (Stack full/underflow will cause Reset)
#pragma config LVP = ON         // Low Voltage Programming Enable bit (Low voltage programming enabled. MCLR/VPP pin function is MCLR. MCLRE configuration bit is ignored)
#pragma config XINST = OFF      // Extended Instruction Set Enable bit (Extended Instruction Set and Indexed Addressing Mode disabled)

// CONFIG5
#pragma config WDTCPS = WDTCPS_31// WDT Period selection bits (Divider ratio 1:65536; software control of WDTPS)
#pragma config WDTE = OFF       // WDT operating mode (WDT Disabled; SWDTEN is ignored)

// CONFIG6
#pragma config WDTCWS = WDTCWS_7// WDT Window Select bits (window always open (100%); software control; keyed access not required)
#pragma config WDTCCS = SC      // WDT input clock selector (Software Control)

// CONFIG7
#pragma config BBSIZE = BBSIZE_512// Boot Block Size selection bits (Boot Block size is 512 words)
#pragma config BBEN = OFF       // Boot Block enable bit (Boot block disabled)
#pragma config SAFEN = OFF      // Storage Area Flash enable bit (SAF disabled)
#pragma config DEBUG = OFF      // Background Debugger (Background Debugger disabled)

// CONFIG8
#pragma config WRTB = OFF       // Boot Block Write Protection bit (Boot Block not Write protected)
#pragma config WRTC = OFF       // Configuration Register Write Protection bit (Configuration registers not Write protected)
#pragma config WRTD = OFF       // Data EEPROM Write Protection bit (Data EEPROM not Write protected)
#pragma config WRTSAF = OFF     // SAF Write protection bit (SAF not Write Protected)
#pragma config WRTAPP = OFF     // Application Block write protection bit (Application Block not write protected)

// CONFIG10
#pragma config CP = OFF         // PFM and Data EEPROM Code Protection bit (PFM and Data EEPROM code protection disabled)

// #pragma config statements should precede project file includes.
// Use project enums instead of #define for ON and OFF.

#include <xc.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "Q_peripheral27Q43.h"
#include "Q_interrupt27Q43.h"
#include "Q_initialize.h"
#include "Q_I2C1.h"
#include "I2C_LCD.h"
#include "stringFormat.h"

void portInit(void);
void oscillatorInit(void);
void vicInit(void);

void main(void)
{
    uint8_t counter=0;
    //CPUハード初期化-----------------------
    portInit();
    oscillatorInit();
    vicInit();
    
    //周辺機能初期化--------------------------------
    timer0Init();
    timer2Init();
    iocInit();
    usartInit();
    printf("START Interrupt On Change\n");    
    I2C1_Init();    
    
    INTCON0bits.GIE=1;//Enable all masked interrupts
    
    while(1)
    {
        //Timer0 interrupt process-------
        if(tm0.fg)
        {
            tm0.fg=false;
            PORTBbits.RB0=~PORTBbits.RB0;
            T0CON0bits.EN=1;
            PIE3bits.TMR0IE=1;
        } 
        //Timer2 interrupt process-------
        if(tm2.fg)
        {
            tm2.fg=false;
            PORTBbits.RB2 = ~PORTBbits.RB2;
            PIR3bits.TMR2IF=0;
            PIE3bits.TMR2IE=1;
        }
        //Usart interrupt process--------
        if(rxUsart.completed)
        {
            rxUsart.completed=false;
            printf("echo:%s\n",rxUsart.buf);
            rxUsart.length=0;
            PIE4bits.U1RXIE=1;
        }
        
        //Interrupt On Change Interrupt process--------
        if(ioc.fg)
        {
            ioc.fg=false;
            printf("Switch ON:%d\n",counter);
            PORTBbits.RB1=~PORTBbits.RB1;
            counter++;
            PIE0bits.IOCIE=1;
        }
    }
    return;
}

void oscillatorInit(void)
{
    //オシレータ設定----------------
    OSCCON3bits.CSWHOLD=1;//Hold
    OSCCON1bits.NDIV=1;//64Mhz/2=32Mhz;
    while(!OSCCON3bits.NOSCR);
    while(!PIR0bits.CSWIF);//ready state
    PIR0bits.CSWIF=0;
    OSCCON3bits.CSWHOLD=0;
    while(!OSCCON3bits.ORDY);
}

void portInit(void)
{
    //ポート設定----------------------    
    PORTA=0x00;
    LATA=0x00;
    ANSELA=0x00;
    TRISA=0x00;
    
    PORTB=0x00;
    LATB=0x00;
    ANSELB=0x00;
    TRISB=0x00;
    
    PORTC=0x00;
    LATC=0x00;
    ANSELC=0x00;
    TRISC=0x00;
    
     //PPS---------------------
    PPSLOCK = 0x55;
    PPSLOCK = 0xAA;
    PPSLOCKbits.PPSLOCKED = 0;
    
    //I2C1-------------------------
    //RC4 for SDA
    RC4PPS=0x38;
    I2C1SDAPPS=0x14;
    //RC3 for SCL
    RC3PPS = 0x37;
    I2C1SCLPPS=0x13;
    
    PPSLOCK = 0x55;
    PPSLOCK = 0xAA;
    PPSLOCKbits.PPSLOCKED = 1;
    
    ODCONCbits.ODCC3=1;
    ODCONCbits.ODCC4=1;
    
    RC3I2Cbits.TH=1;
    RC4I2Cbits.TH=1;
    
}

void vicInit(void)
{
 //割り込みテーブルaddress設定----------------------------------
    INTCON0bits.GIE=0;//Enable all masked interrupts
    IVTLOCK=0x55;
    IVTLOCK=0xAA;
    IVTLOCKbits.IVTLOCKED=0;
    IVTBASE = 0x000008;
    IVTLOCK=0x55;
    IVTLOCK=0xAA;
    IVTLOCKbits.IVTLOCKED=1;
}
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