Timer/Counter
Apa itu timer/counter? • Merupakan suatu pencacah(counter) yang bisa menghitung naik/turun • Pencacah berupa register 8 bit/16 bit • Nilai cacahan yg tersimpan di register tersebut akan naik/turun pada transisi naik (positive edge) clock masukan
Gambaran timer
Clock in
enable
Register pencacah
Clock internal
mux Clock eksternal
select
Timer dan counter • Timer : clock untuk timer berasal dari clock yang dipakai oleh sistem (internal).Jika kita menggunakan kristal, clock untuk timer bersumber dari kristal. Timer biasanya digunakan untuk pewaktuan • Counter: clock berasal dari pin Tn(T0,T1 atau TOSC1-TOSC2). Digunakan untuk mencacah event dari luar(mencacah pulsa dsb)
Sumber clock untuk timer • Langsung terhubung ke clock sistem(f_clk) • Lewat prescaler(pembagi) – f_clk/8 – f_clk/64 – f_clk/256 – f_clk/1024
Timer 0 • Timer 8 bit • Register yang digunakan: – TCNT0 register pencacah, menampung nilai yang dicacah – TCCR0 register kontrol, untuk memilih mode operasi, memilih prescaler – OCR0 register untuk menentukan nilai maks pada mode operasi compare – TIMSK register untuk meng-enable/disable dan memilih interupsi timer(digunakan juga di timer1 dan 2) – TIFR register flag yang menandai terjadinya suatu interupsi timer (digunakan juga di timer1 dan 2)
Mode Operasi Timer 0 Mode Normal – Register TCNT0 count up dari suatu nilai sampai mencapai nilai 0xFF kemudian restart ke nilai 0x00 – Peristiwa restart itu disebut overflow – Pada saat overflow, bit TOV0 akan logika 1 dan mengakibatkan interupsi(jika interupsi di-enable)
Mode Operasi Timer 0 2. Mode clear timer on compare match(CTC) • TCNT0 akan count up dari suatu nilai sampai mencapai nilai maks (< 0xFF) • Nilai maks ini didefinisikan di register OCR0 • Setelah mencapai nilai maks, TCNT0 akan reset kembali ke 0x00 dan bit OCF0 (output compare flag) akan set • Interupsi akan terjadi jika di-enable
Mode Operasi Timer 0 3. Fast PWM mode 4. Phase correct PWM
3 dan 4 akan dibicarakan pada pertemuan berikutnya
Register TCNT0
Register TCCR0,bit WGM
• Bit WGM digunakan untuk memilih mode operasi
Reg TCCR0 bit COM • Digunakan untuk konfigurasi mode CTC(compare match)
TCCR0 bit CS • Untuk memilih sumber clock dan prescaler
Output Compare Register (OCR0) • Digunakan untuk menyimpan nilai ‘compare’ yang akan selalu dibandingkan dengan nilai TCNT0 pada mode compare match
Timer interrupt mask register • Digunakan untuk aktivasi interupsi timer, yang digunakan untuk timer 0 hanya bit 0 dan 1
Memakai timer 0 dalam program • Memakai timer 0 dalam mode overflow,menggunakan interupsi – Setting vektor interupsi, memberikan perintah RJMP pada alamat vektor interupsi timer 0 overflow, yaitu alamat 0x009 – Inisialisasi : mengisi nilai awal TCNT0 – Setting TCCR0 untuk setting mode operasi overflow (WGM00=0,WGM01=0) dan memilih sumber clock dan prescaler (CS02 .. CS01) – Meng-enable bit TOIE0 pada register TIMSK – Meng-enable global interrupt (perintah SEI)
Timer 0 compare match • Memakai timer 0 dalam mode compare match,menggunakan interupsi – Setting vektor interupsi, memberikan perintah RJMP pada alamat vektor interupsi timer 0 overflow, yaitu alamat 0x013 – Inisialisasi: mengisi nilai awal TCNT0 dan mengisi nilai OCR0 – Setting TCCR0 untuk setting mode operasi overflow (WGM00=0,WGM01=1) dan memilih sumber clock dan prescaler (CS02 .. CS01) – Meng-enable bit TOIE0 pada register TIMSK – Meng-enable global interrupt (perintah SEI)
Contoh soal • Buatlah sebuah tampilan pencacah naik yang ditampilkan di LED pada PORTC. Pencacah naik setiap 1 detik. Kristal yang digunakan 4 MHz. Sistem juga menampilkan variasi nyala LED pada PORTB, yang timing-nya diatur dengan delay register
Setting timer • Misalnya diinginkan menggunakan timer 0 dalam mode normal (overflow) • timer dirancang overflow 0.01 detik sekali (100 Hz-biar frekuensi tidak terlalu kecil) • Karena frekuensi overflow cukup rendah, gunakan prescaler 1024, jadi frekuensi xtal 4 MHz akan dibagi 1024 baru masuk ke pencacah • F_pencacah=4 M/1024 = 3906.25 Hz • Untuk mencapai 100 Hz harus dibagi 39 • Sehingga TCNT0 harus diisi dahulu dengan nilai sebesar 0xFF – 39 = 216, nilai ini juga harus diisikan ulang pada saat interupsi timer • Timer 0 sudah bisa overflow tiap 0.01 detik, supaya bisa menghasilkan 1 detik, pada rutin interupsi timer dilakukan operasi increment register bantu
