Cours:Lo11Final
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Gestion du temps par µcontrôleur
Les timers sont des périphériques matériels qui permettent à un µcontrôleur une gestion précise du temps.
Il s'agit tout simplement d'un compteur(avec plus ou moins de fonctions annexes) dont la période de comptage est connue.
Il suffit ensuite de jouer sur les valeurs du compteur pour obtenir le temps souhaité.
Le µcontrôleurAtmega8 que nous utilisons ne dispose pas de timer, aussi nous allons nous efforcer de lui en ajouter une version modeste !
Sommaire
Préparation du timer
Compteur
Commençons par réaliser un compteur 8 bits avec entrée valeur maximum et la sortie s (décrite un peu plus loin).
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity pseudoTimer is
Port ( clk : in STD_LOGIC;
max : in STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);
s : out STD_LOGIC);
end pseudoTimer;
architecture Behavioral of pseudoTimer is
signal en : STD_LOGIC;
signal cpt : STD_LOGIC_VECTOR (7 downto 0);
begin
comptage:process(clk,en)
begin
end process comptage;
end Behavioral;
Remarquez le signal en qui est un signal interne. Il sera positionné à '1' pour les tests.
Décrire le process comptage en implémentant les fonctions valeurs maximum et enable synchone
Prédivision
Limitons maintenant la vitesse de comptage à l'aide du signal enable.
On utilise pour ce faire un prédiviseur de fréquence :
- décrivez un compteur modulo N(en l'occurrence modulo 256)
- le signal enable est à '1' toutes les N (ici 256) périodes d'horloge
prediv:process(clk)
begin
end process prediv;
Décrire ce fonctionnement en utilisant le process prediv pour la partie comptage modulo N
Sortie
Le signal de sortie doit tout simplement : changer d'état à chaque débordement (passage à 0) du timer.
Remarque : pensez à utiliser le signal en.
Compléter votre programme avec cette sortie
Tests
Vérifier le fonctionnement en utilisant les interrupteurs pour la valeur maximum et A6 comme sortie. Valider le fonctionnement à l'oscilloscope.
Ajoutons le au µcontrôleur
Modification du fichier io.vhd
C'est bien entendu dans l'entité io du fichier io.vhd que nous allons ajouter notre pseudoTimer.
Vous devrez déclarer les signaux et faire les modifications nécessaires pour :
- que la valeur max du timer soit reliée au PORTC
- que la sortie du timer corresponde à Q_LEDS(0)
Faire ces modifications et compiler
Utilisons ce module
Ecrire un programme qui fait varier la valeur maximum du timer toute les 100ms.
#include "avr/io.h"
#undef F_CPU
#define F_CPU 25000000UL
#include "util/delay.h"
int main(void)
{
....
}
Notes de musique
Le buzzer que nous utilisons et capable de jouer les notes suivantes :
Touche | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | * | # |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Note | Do | Do# | Ré | Ré# | Mi | Fa | Fa# | Sol | Sol# | La | La# | Si |
Fréquence (Hz) | 261,63 | 277,18 | 293,66 | 311,13 | 329,63 | 349,23 | 369,99 | 392 | 415,3 | 440 | 466,16 | 493,88 |
Période (µs) | 3822 | 3608 | 3405 | 3214 | 3037 | 2863 | 2703 | 2551 | 2408 | 2273 | 2145 | 2025 |
Bien entendu, à chaque note correspondra une valeur maximum du timer.
Déclarer un tableau avec la valeur maximum associée à chaque note
Utiliser ce tableau pour jouer une mélodie
#include "avr/io.h"
#undef F_CPU
#define F_CPU 25000000UL
#include "util/delay.h"
#define Do 0
#define Dod 1
#define Re 2
#define Red 3
#define Mi 4
#define Fa 5
#define Fad 6
#define Sol 7
#define Sold 8
#define La 9
#define Lad 10
#define Si 11
#define Noire 100
uint8_t tabNotes[12]={....};