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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phänomen mit Timer Overflow 2!


Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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Hi!

Bisher habe ich den Timer 2 asynchrone im CTC-Mode mit einem
100KHz-Quarz an TOSC1/2 als Zeitquelle in Millisekunden benutzt,
OC-Wert = 100000/1000 = 100 bzw. 100 - 1 = 99 weil der OC-Int. erst
nach dem Vergleich eins später ausgeführt wird, war auf jeden Fall
exakt.
Habe das jetzt auf den Timer Overflow 2 umgestellt.
Um den Timer 2 richtig zu setzen müßte eigentlich folgende Berechnung
stimmen:
TCNT2 = 256 - ( 100000 / 1000) = 156.
Also genau 100 Timertakte bis zum Overflow.
Leider geht das dann um ca. 2% zu langsamm und ich muß mit
TCNT2 = 256 - ( 100000 / 1000 - 3) = 159
korrigieren.
Das wären dann 97 statt 100 Quarz-Takte bis zum Overflow aber
seltsammerweise stimmt das dann.
Woran kann das liegen, das im Timer-Overflow es 3 Takte weniger sein
müssen als im OC-CTC-Mode?
Es läuft zwar jetzt wieder exakt aber es wurmt mich schon irgend wie.

MfG
Andi

Autor: D. W. (dave) Benutzerseite
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Theorie und Praxis:
>>>Um den Timer 2 richtig zu setzen müßte eigentlich folgende
Berechnung
stimmen:
Bis du den Timerwert neu setzen kannst, vergehen ein paar
CPU-MainClock-Takte. 4-6 um zum Vektor zu springen, dann zur ISR und
wenn du C benutzt, dann nochmal 10 Takte, bis ein paar Register gepusht
sind (falls du nicht grad einen auf nackt spielst).

Du musst dir im ASM-Listing anschauen, wie lange er braucht, bis deine
Setzen-Anweisung ausgeführt wird, und das abziehen. Wird aber ungenau,
weil die CPU-Takte wohl nicht mit dem T2-Takt korrigiert werden
können.. bleib bei CTC, wenns genau sein soll.
Ob das 99 statt 100 richtig ist, weis ich grad nicht.. keine Lust
nachzudenken :)

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Hallo Andi...

Weil der Timer während der Interrupt-Response-Time weitergelaufen ist.
Versuche es doch mal mit Einlesen des akt. Timerwertes und Aufaddieren
des zu setzenden Wertes. Dann passt das wieder und unterschiedliche
Interrupt-Response-Times werden ausgeglichen. Du musst jetzt nur noch
die Takte zum Einlesen, addieren und schreiben berücksichtigen.

Bit- & Bytebruch...
...HanneS...

Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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Der Timer2 läuft zwar mit einem Prescaler von 1, aber ein Takt des
100KHz-Quarzes sind 160 CPU-Takte (16MHz ext.).
Da ist doch eigentlich genügend Zeit, um am Anfang der TOIE2-ISR den
TCNT2 neu zu setzen.
Oder setzt es etwa den Prescaler des Timer 2 beim setzen von TCNT2
zurück?
Die ISR gibt zwar wegen anderer, Zeitkritischere, ISRs Interupts wieder
frei, aber erst nach dem setzen von TCNT2.
Ausserdem ist der Timer Overflow in der "Rangliste" der Timer ganz
oben (der Erste) wegen der Priorität, deswegen verwundert mich das
ganze.
Ansonsten versuche ich es gerne mit Addition des errechneten
Timerwertes zum aktuellen Stand bzw. ich lasse mir das erst mal auf dem
LCD ausgeben, bin schon gespannt, ob es da wirklich solche Verzögerungen
gibt.
Andere Möglichkeit wäre natürlich den Timer durchlaufen zu lassen und
alles im OC-Mode zu machen, ohne CTC, und den OC-Wert einfach zu
addieren für den nächsten Interrupt.
Da aber 2 verschiedene Dinge verschieden schnell passieren müssen, das
eine mit 1KHz und das andere mit 2KHz, benötigt das dann wieder
entsprechendes Softwarehandling.

Das uns der Kater bald verlasse...
Andi

Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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...das mit dem Precaler oben war glaube ich quatsch da sowieso auf 1.

MfG
Andi

Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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Habe jetzt in der TOIE2-ISR nach dem ersten Register-Push mit 2 Befehlen
(IN und STS) den Timer-Stand kopiert um den dann vom Main-Programm
ausgeben zu lassen.
Als Timer-Wert, bei dem der Timer Overflow ausgelöst wird, wird immer 1
angezeigt, nicht 0.
So wird wahrschienlich der Overflow-Interrupt erst ausgelöst, nach dem
um 1 weitergeschaltet wurde, genau so wie bei einem Output Compare.
Also müßte dann diese Formel eigentlich richtig sein:
TCNT2 = 256 - ( 100000 / 1000 - 1 ) = 157
Das wären dann 99 Takte bis zum Overflow und dann einer zum 100sten was
ja dann passen würde.
Wenn ich das mit AVR-Studio debugge, löst AVR-Studio allerdings bei
TCNT2 = 0 sofort einen Overflow aus.
Was stimmt jetzt und warum fehlen mir bei einem "-1" immer noch 2
Takte wenn ich mich logisch fehrhalte?

MfG
Andi

Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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...kleine Korrektur.
Bei einem Prescaler von 8 wird von TCNT2 0 ausgelesen.
Möglich, das der Prescaler noch eine Rolle spielt.
Der Overflow-Interrupt wird wohl erst nach dem eigentlich Overflow von
255 auf 0 UND dem togglen des Prescaler ausgelöst.
Bei einem Prescaler von 1 ist TCNT2 dann schon auf 1 weitergezählt,
logisch, während bei 8 in TCNT2 noch 0 ist.
Aber so langsamm kommt Licht ins Dunkle!
Auszug aus dem PDF zum Mega16:
"When writing to one of the registers TCNT2, OCR2, or TCCR2, the value
is transferred to a temporary register, and latched after two positive
edges on TOSC1."
Mit anderen Worten, der geschriebene Wert für TCNT2, OCR2 und TCCR2
wird gepuffert und erst nach 2 positiven Flanken an TOSC1 in die
Register geschrieben.
Das gilt wohl nur im Asynchronen Betrieb des Timer2.
Summasumarum ist der Abgleichwert dann -1 wegen Prescaler = 1 + -2
wegen 2 Takte verzögertes schreiben in TCNT2.
Wie der Zufall will, ergibt das dann folgende Formel:
TCNT2 = 256 - ( 100000 / 1000 - 3) = 159

MfG
Andi

Autor: Andreas Kassner (andi_k)
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Jetzt noch mal zusammenfassend!
Betreibt man den Timer2 im asynchronen Modus und ohne Prescaler bzw.
Prescaler = 1 dann gilt das obige mit dem -3 zum ermittelten
Timer-Wert.
Ab einem Prescaler von 8 und höher natürlich nicht da ja diese 3
Verzögerungen des externen Taktes zwischen 2 Timer-Werten passieren.

MfG
Andi

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