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AVR-Tutorial Bestellliste

2005-05-05T15:08:11Z

84.57.129.243:

'''Bestellliste für [http://www.mikrocontroller.net/tutorial/ AVR-Tutorial] bei Reichelt'''

Die Liste ist allerdings nicht vollständig, da ich noch einige Teile hatte. Sie bezieht sich auf das AVR-Tutorial und den ATmega8 und [[ISP]]-Programmer. Es fehlen ein paar Widerstände und Kondensatoren sowie das LC-Display. Aus meiner Erfahrung heraus ist [http://www.reichelt.de Reichelt] der günstigste Versender mit fairen Versandkosten (3.60 Euro) und nur 10 Euro Mindestbestellsumme (dies soll keine Werbung etc. für Reichelt sein).

''Bestellnummer Beschreibung Preis''

µA 7805 Spannungsregler 1A positiv, TO-220 1 0.23Euro
MAX 232CPE RS232-Treiber 0.75Euro
GS 28 IC-Sockel, 28-polig, doppelter Federkontakt 2 0.16Euro
H25PR150 Lochrasterplatine, Hartpapier, 150x100mm 2 3.20Euro
SPL 20 IC-Fassung, 20-polig, einreihig, RM 2,54, gerade 3 0.78Euro
ATMEGA 8-16 DIP ATMega AVR-RISC-Controller, DIL-28 1 4.25Euro
STIFTL. 2X10W Stiftleiste, 2x10-polig, vergoldet, zweireihig, gew. 2 0.26Euro
74HCT 244 Bustreiber 0.25Euro
RAD 10/35 Elektrolytkondensator, 5x11mm, RM 2,0mm 5 0.20Euro
RAD 22/35 Elektrolytkondensator, 5x11mm, RM 2,0mm 5 0.20Euro
D-SUB ST 25US D-SUB-Stecker, 25-polig, gewinkelt, RM 7,2 1 0.40Euro
OSZI 8,000000 Quarzoszillator, 8,00 MHz 1 1.90Euro
D-SUB BU 09US D-SUB-Buchse, 9-polig, gewinkelt, RM 7,2 1 0.21Euro
GS 40 IC-Sockel, 40-polig, doppelter Federkontakt 2 0.22Euro
BAT 43 DIODE 1 0.11Euro
HEBO 13 Hohlstecker-Printeinbaubuchse, gewinkelt 1 0.21Euro
BUCHSENL 2X10G Buchsenleiste, 2x10-polig, zweireihig, H: 8,3mm 2 0.30Euro

Versandkosten: 3.60 Euro

Gesamtpreis: 17.98 Euro

Alles ohne Gewähr für die Richtigkeit. Teilweise weichen die bestellten Artikel ab, da Reichelt nicht alles führt. Die Steckbretter bekommt man neuerdings günstig bei ebay (Suche: Steckbrett).

---

Anm. mthomas 11.5.2004

was noch fehlen muesste:
100 nF Kondensator (Folie) 7805 sekundaer
100 nF Kondensator zw. VCC-GND am ATmega8
100 nF Kondensator zw. AVCC-GND am ATmega8
100 nF Kondensator zw. AREF-GND am ATmega8
100 nF Kondensator zw. VCC-GND am MAX232
100 nF Kondensator im Programmieradapter
(ja...es sind ein paar, aber schaden tut's nichts)

fuer "Standardbeschaltung" Reset-Pin:
100 nF Kondensator zw. Reset und GND
10 kOhm Widerstand zw. Reset und VCC
1N4148 o.ae. Diode zw. Reset und VCC

LEDs z.b. 3mm low-current (3mA)
1,5k Ohm Vorwiderstaende fuer LEDs

Aenderungen:
* GS28 ist "normal-breit" richtig: die schmale Ausfuehrung GS-28-S
* fuer den MAX232 reichen 1uF Kondensatoren an den Ladepumpen
* Quarz besser mit einer "UART-Frequenz" also 3,6... oder 7,2... MHz
* DSUB-Buchse besser ohne Gehaeuse, verloetet sich einfacher auf Lochraster

[[Category:AVR]]

AVR Typen

2005-05-05T15:07:15Z

84.57.129.243:

=== AT90S ===

Die "Basic Line" der Atmel [[AVR]]-Reihe. Sie beinhaltet die ersten [[AVR|AVRs]] die produziert wurden und deren Bezeichnung mit "AT90S" beginnt. Alle Typen wurden mit der Zeit von den beiden Nachfolgereihen ersetzt: ATmega bzw. ATtiny.

Einige neue AVR-Controller tragen eine mit AT90-''ohne S'' beginnende Bezeichnung, haben aber einen "moderneren" Kern. Z.B. sind die Typen AT90PWM2/3 und AT90CAN128 vom Funktionsumfang (interner RC, USART etc.) den ATmegas zuzuordnen.

=== ATmega ===

Die ATmega-[[Mikrocontroller]] sind ein Teil der AVR-Controllerfamilie. Zusammen mit den ATTiny lösen die ATmega die AT90S-Serie schrittweise ab, wobei es in den meisten Fällen weitgehend pin- und funktionskompatiblen Ersatz für die abgekündigten Controller gibt (ATmega8 statt AT90S4433, ATmega8515 statt AT90S8515 usw.).

Atmel ATmega AVRs werden mit aktiviertem internem Taktgeber ausgeliefert. Schließt man ein andere externe Taktquelle an (Quarz, Quarzoszillator o.ä.), wird diese nicht automatisch genutzt. Zum Aktivieren müssen die Fuse-Bits des Controllers entsprechend eingestellt werden (siehe Datenblatt).

ATmegas mit integriertem JTAG-Interface (z.Zt. solche ab 16kB Flash-Speicher und mehr als 28 Pins) werden ab Werk mit aktiviertem JTAG-Interface ausgeliefert. Dieses Interface belegt vier Port-Pins (z.B. am PORTC bei ATmega16/32), die nicht für eigene Anwendungen genutzt werden können, solange das JTAG-Interface aktiviert ist. Das Interface lässt sich über ein Fuse-Bit (JTAGEN) dauerhaft und über ein Bit (JTD) in dem (oder einem der) MC-Kontroll-Register (Datenblatt nach JTD durchsuchen) per Software zur Laufzeit an- und abschalten. Weiteres im Datenblatt des jeweiligen Controllers in den Abschnitten Memory-Programming (Fuse) und JTAG/ICE (JTD).

Beim ATmega128 ist ab Werk die Mega103-Kompatibilitätsfuse gesetzt. Um alle Erweiterungen des Mega128 gegenüber dem Mega103 zu nutzen muß diese deaktivert werden. Diese Fuse sorgt außerdem dafür, dass das SRAM in einem anderen Adressbereich liegt. Dadurch funktionieren C-Programme nur bis zum ersten Funktionsaufruf.

=== ATtiny ===

Die ATtiny stellen das untere Ende der neuen AVR Linie von Atmel da und waren zunächst durch das Fehlen von internem [[RAM#SRAM|SRAM]] gekennzeichnet. Mittlerweile gibt es aber so bemerkenswerte Controller wie den ATtiny2313, deren Möglichkeiten und Funktionen den ATmegas in nichts nachstehen. Der ATtiny2313 soll aber leider erst ab September 2004 lieferbar sein.

Ein weiterer Unterschied zu den ATmegas ist der fehlende Hardwaremultiplizierer. Jede Multiplikation muß also in Software ausgeführt werden. Eine Übersicht über die Verfügbarkeit verschiedener Befehle gibt es hier: [[AVR_Assembler_-_Vergleichstabelle|AVR-Assembler Befehlsvergleichstabelle]].

[[Category:AVR]]

AVR Assembler - Vergleichstabelle

2005-05-05T15:05:56Z

84.57.129.243:

Entstanden aus dem Forenbeitrag: [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-124179.html Tabelle: welcher AVR welche Befehle?]

{| border="0" cellpadding="3" cellspacing="1"
|-
! style="background:black; color:#ffdead;" colspan="7" |Arithmetic and Logic Instructions
|-
| style="background:#fff0bf;" |
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |90S2313 90S8515
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny11/12
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny13 tiny2313
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny26
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |mega8
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |mega16 mega162 mega32 mega64 mega128
|-
| style="background: #ffdead;" | ADD
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| style="font-weight: bold; text-align: center; color: green; background: #e7e7e7;" | ?
|-
| style="background: #fff0bf;" | ADC
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| style="background: #ffdead;" | ADIW
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|-
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|-
! style="background:black; color:#ffdead;" colspan="7" |MCU Control Instructions
|-
| style="background:#fff0bf;" |
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |90S2313 90S8515
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny11/12
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny13 tiny2313
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |tiny26
| style="background:#ffdead; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |mega8
| style="background:#fff0bf; vertical-align: bottom; font-weight: bold; text-align:left;" |mega16 mega162 mega32 mega64 mega128
|-
| style="background: #ffdead;" | BREAK
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: red; background: #e0e0e0;" | ×
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: red; background: #e7e7e7;" | ×
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: red; background: #e0e0e0;" | ×
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: red; background: #e7e7e7;" | ×
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: red; background: #e0e0e0;" | ×
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: green; background: #e7e7e7;" | ?
|-
| style="background: #fff0bf;" | NOP
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: green; background: #f0f0f0;" | ?
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|-
| style="background: #ffdead;" | SLEEP
| style="font-weight: bold; text-align: center; color: green; background: #e0e0e0;" | ?
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|-
| style="background: #fff0bf;" | WDR
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| style="font-weight: bold; text-align: center; color: green; background: #f7f7f7;" | ?
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|}

[[Category:AVR]]

AVR - Die genaue Sekunde / RTC

2005-05-05T15:03:35Z

84.57.129.243: /* Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler */

== Einleitung ==
Oftmals sieht man Projekte, bei denen ein externer RTC-Baustein angeschlossen ist, ohne dessen Vorteil wirklich zu nutzen.
Der einzige Vorteil eines externen RTC ist nämlich nur, dass man die Zeitzählung während eines Ausfalls der Hauptstromversorgung über eine kleine Stützbatterie bei geringem Strombedarf fortsetzen kann.

In allen anderen Fällen ist die zusätzliche Hardware völlig unnötig und man kann eine präzise Zeitbasis bequem mit dem Hauptquarz des Mikrokontrollers programmieren.
Daraus ergeben sich sogar noch zusätzliche Vorteile, wie eine geringere Temperaturabhängigkeit und höhere Güte, die Quarze im MHz-Bereich gegenüber Quarzen im kHz-Bereich besitzen.
Ich möchte hiermit die Angst vor dem bisschen Mathematik nehmen, welches zur Berechnung der Teilerfaktoren benötigt wird.

==Lösung==
Speziell für den AVR kommen Quarze im Bereich 1MHz bis 16MHz zum Einsatz. Diese Zahlen lassen sich jedoch nicht in 16 Bit ausdrücken und somit ist ein direktes Setzen des Compare-Wertes des Timers T1 nicht möglich.
Deshalb unterteilt man die Quarzfrequenz in zwei Faktoren; der erste bestimmt die Periode des Timers T1 und der zweite den Reloadwert eines Registers, welches im Timerinterrupt runtergezählt wird.

==Beispiel==
Als Beispiel wird 11,0592MHz gewählt, was einem üblichen Baudratenquarz entspricht, d.h. damit können die UART Standardbautraten erzeugt werden.
Der Softwareteiler wird mit 256 gewählt und kann somit nur mit einem einzigen Byte realisiert werden. Für größere Werte muß der Softwareteiler als int (2 Byte) deklariert werden. Bei kleineren Werten als 256 muß man beachten, daß der 2.Faktor immer noch in 2 Byte paßt, um als Comparewert für T1 verwendet zu werden.

Mit 256Hz ergibt sich eine Timerinterruptzeit von 4ms, die auch sehr gut zum Entprellen von Tasten benutzt werden kann. Eine Entprellroutine kann also bequem in den Timerinterrupt mit eingefügt werden.

Beachten muß man nur noch, dass das Nullsetzen des Timers erst einen Zyklus nach dem Comparematch erfolgt. D.h. der Comparewert ist der gewünschte Teilerfaktor - 1.

==Berechnung==
Die Berechnung des Comparewertes ist also sehr einfach:

OCR1A = 11059200 / 256 - 1 = 43199, Rest 0.

Da haben wir ja noch mal Glück gehabt, es gibt keinen Rest bei der Division und die Sekunde ist exakt 256 * 43200 = 11059200 Zyklen lang.

Nun habe ich die Uhr einen Tag laufen lassen und festgestellt, daß sie 1,5s nach geht.

D.h. die Quarzfrequenz beträgt in Wirklichkeit:

11059200 * (1 - 1,5 / 24 / 60 / 60) = 11059008 Hz.

Also die ganze Rechnung nochmal:

OCR1A = 11059008 / 256 - 1 = 43198, Rest 64.

Nun habe wir einen Rest und es würden uns jede Sekunde 64 Zyklen fehlen. Das geht natürlich nicht.

Deshalb wird jedensmal, wenn der Softwareteiler Null ist und die Sekunde weitergezählt wird, ein anderer Comparewert geladen. Dieser ist dann um den Rest größer. Und beim nächsten Timerinterrupt wird dann wieder der Comparewert geladen, der das Ergebnis der Division war.

Es ergeben sich somit:

255 * (43198 + 1) + 1 * (43198 + 64 + 1) = 11059008 Zyklen, exakt, wie wir es wollten.

==Das Programm==
Nachfolgend nun das C-Programm. Da wir ja alle nicht gerne rechnen, lassen wir das einfach den C-Compiler erledigen. D.h. wir brauchen nur noch per Definition für XTAL den entsprechenden Wert eintragen und der Compiler rechnet alle nötigen Konstanten ganz alleine aus.

So ein Compiler ist auch ziemlich faul, der merkt sofort, wenn die Operanden für eine Berechnung alles Konstanten sind. Und ehe er sich damit abquält, extra Code für diese Berechnungen zu erzeugen, rechnet er es lieber selber aus und fügt das Ergebnis direkt in den Code ein.

Der Assembler kann auch 32-Bit Konstanten-Berechnungen ausführen. Allerdings muß man dann die entsprechenden Preprozessoroperationen benutzen. Man könnte auch eine Divisionsroutine aufrufen, aber dann würde ja echter Code erzeugt.

===Beispiel in C===

<pre>

/************************************************************************/
/* */
/* Precise 1 Second Timebase */
/* */
/* Author: Peter Dannegger */
/* danni@specs.de */
/* */
/************************************************************************/
// Target: Mega8, 2313

#include <io.h>
#include <interrupt.h>
#include <signal.h>

#ifndef OCR1A
#define OCR1A OCR1 // 2313 support
#endif

#ifndef WGM12
#define WGM12 CTC1 // 2313 support
#endif

#ifndef PINC
#define KEY_INPUT PIND // 2313
#else
#define KEY_INPUT PINC // Mega8
#endif
#define LED_DIR DDRB

//#define XTAL 11059201L // nominal value
#define XTAL 11059008L // after measuring deviation: 1.5s/d

#define DEBOUNCE 256L // debounce clock (256Hz = 4msec)

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar prescaler;
uchar volatile second; // count seconds

SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
{
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

#if XTAL % DEBOUNCE // bei rest
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // compare DEBOUNCE - 1 times
#endif
if( --prescaler == 0 ){
prescaler = (uchar)DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
#if XTAL % DEBOUNCE // handle remainder
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE + XTAL % DEBOUNCE - 1; // compare once per second
#endif
}
}

int main( void )
{
LED_DIR = 0xFF;
while( KEY_INPUT & 1 ); // start with key 0 pressed

TCCR1B = 1<<WGM12^1<<CS10; // divide by 1
// clear on compare
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // Output Compare Register
TCNT1 = 0; // Timmer startet mit 0
second = 0;
prescaler = (uchar)DEBOUNCE; //software teiler

TIMSK = 1<<OCIE1A; // beim Vergleichswertes Compare Match
// Interrupt (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
sei();

for(;;){
if( second == 60 )
second = 0;
LED_DIR = second; // display second (binary)
}
}

</pre>

===Beispiel in Assembler===

<pre>
;************************************************************************/
;* */
;* Precise 1 Second Timebase */
;* */
;* Author: Peter Dannegger */
;* danni@specs.de */
;* */
;************************************************************************/
.nolist
.include"m8def.inc"

.equ xtal = 11059008
.equ debounce = 256
.equ remainder = xtal - xtal / debounce * debounce

.def isreg = r15
.def wr0 = r16
.def iwr0 = r17
.def prescaler = r18
.def second = r19

.list
rjmp init
.org OC1Aaddr
rjmp OC1Aint
;-------------------------------------------------------------------------
OC1Aint:
in isreg, sreg
;************************************************************************/
;* Insert Key Debouncing Here */
;************************************************************************/

ldi iwr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, iwr0

dec prescaler
brne _oci1

ldi prescaler, debounce
inc second

ldi iwr0, high( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1al, iwr0
_oci1:
out sreg, isreg
reti
;-------------------------------------------------------------------------
init:
ldi wr0, 0xFF
out ddrb, wr0
sbic pinc, 0
rjmp init

ldi wr0, high( ramend )
out sph, wr0
ldi wr0, low( ramend )
out spl, wr0

ldi wr0, 1<<WGM12^1<<CS10
out TCCR1B, wr0

ldi wr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, wr0
ldi wr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, wr0
out tcnt1l, wr0
ldi prescaler, debounce

ldi wr0, 1<<OCIE1A
out TIMSK, wr0
sei
main:
ldi second, 0
_mai1:
cpi second, 60
breq main
out ddrb, second
rjmp _mai1
;------------------------------------

</pre>

===Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler===

Hier sind trotzdem kleine Verbesserungsvorschläge.

Wird im Timer die Option "Clear On Compare Match" verwendet,
so verliert man den Overflow Interrupt.
Oder möchte man nebenher noch eine Zeit mit dem Capture Interrupt
messen, so benötigt man einen durchlaufenden Timer.
Um dies zu erreichen, wird OCR1A nicht fest eingestellt, sondern
bei jedem Aufruf um den gleichen Wert erhöht.

In Peter's Code wurde der Rest auf einmal abgearbeitet. Damit erspart
man sich bei jedem Interrupt einen Vergleich und die Verarbeitungszeit
verkürzt sich in seinem Code. Der Unterschied zwischen kurzem und
langem
Interrupt ist hier der Rest.
Bei den geänderten Codeschnipseln wird der Rest gleichmäßiger
abgearbeitet.
Der Unterschied zwischen kurzem und langem Interrupt beträgt 1 Takt.

ungetesteter Code für den durchlaufenden Timer:

<pre>

SIGNAL
(SIG_OUTPUT_COMPARE1A) {
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

if( --prescaler == 0 ){
prescaler = DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
}
#if XTAL % DEBOUNCE
if (prescaler <= XTAL % DEBOUNCE) {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE +1; /* um 1 Takt längere Periode um
den Rest abzutragen */
} else {
#endif
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE; /* kurze Periode */
#if XTAL % DEBOUNCE
}
#endif
}

</pre>
[[Category:AVR]]

AVR - Die genaue Sekunde / RTC

2005-05-05T15:03:06Z

84.57.129.243: /* Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler */

== Einleitung ==
Oftmals sieht man Projekte, bei denen ein externer RTC-Baustein angeschlossen ist, ohne dessen Vorteil wirklich zu nutzen.
Der einzige Vorteil eines externen RTC ist nämlich nur, dass man die Zeitzählung während eines Ausfalls der Hauptstromversorgung über eine kleine Stützbatterie bei geringem Strombedarf fortsetzen kann.

In allen anderen Fällen ist die zusätzliche Hardware völlig unnötig und man kann eine präzise Zeitbasis bequem mit dem Hauptquarz des Mikrokontrollers programmieren.
Daraus ergeben sich sogar noch zusätzliche Vorteile, wie eine geringere Temperaturabhängigkeit und höhere Güte, die Quarze im MHz-Bereich gegenüber Quarzen im kHz-Bereich besitzen.
Ich möchte hiermit die Angst vor dem bisschen Mathematik nehmen, welches zur Berechnung der Teilerfaktoren benötigt wird.

==Lösung==
Speziell für den AVR kommen Quarze im Bereich 1MHz bis 16MHz zum Einsatz. Diese Zahlen lassen sich jedoch nicht in 16 Bit ausdrücken und somit ist ein direktes Setzen des Compare-Wertes des Timers T1 nicht möglich.
Deshalb unterteilt man die Quarzfrequenz in zwei Faktoren; der erste bestimmt die Periode des Timers T1 und der zweite den Reloadwert eines Registers, welches im Timerinterrupt runtergezählt wird.

==Beispiel==
Als Beispiel wird 11,0592MHz gewählt, was einem üblichen Baudratenquarz entspricht, d.h. damit können die UART Standardbautraten erzeugt werden.
Der Softwareteiler wird mit 256 gewählt und kann somit nur mit einem einzigen Byte realisiert werden. Für größere Werte muß der Softwareteiler als int (2 Byte) deklariert werden. Bei kleineren Werten als 256 muß man beachten, daß der 2.Faktor immer noch in 2 Byte paßt, um als Comparewert für T1 verwendet zu werden.

Mit 256Hz ergibt sich eine Timerinterruptzeit von 4ms, die auch sehr gut zum Entprellen von Tasten benutzt werden kann. Eine Entprellroutine kann also bequem in den Timerinterrupt mit eingefügt werden.

Beachten muß man nur noch, dass das Nullsetzen des Timers erst einen Zyklus nach dem Comparematch erfolgt. D.h. der Comparewert ist der gewünschte Teilerfaktor - 1.

==Berechnung==
Die Berechnung des Comparewertes ist also sehr einfach:

OCR1A = 11059200 / 256 - 1 = 43199, Rest 0.

Da haben wir ja noch mal Glück gehabt, es gibt keinen Rest bei der Division und die Sekunde ist exakt 256 * 43200 = 11059200 Zyklen lang.

Nun habe ich die Uhr einen Tag laufen lassen und festgestellt, daß sie 1,5s nach geht.

D.h. die Quarzfrequenz beträgt in Wirklichkeit:

11059200 * (1 - 1,5 / 24 / 60 / 60) = 11059008 Hz.

Also die ganze Rechnung nochmal:

OCR1A = 11059008 / 256 - 1 = 43198, Rest 64.

Nun habe wir einen Rest und es würden uns jede Sekunde 64 Zyklen fehlen. Das geht natürlich nicht.

Deshalb wird jedensmal, wenn der Softwareteiler Null ist und die Sekunde weitergezählt wird, ein anderer Comparewert geladen. Dieser ist dann um den Rest größer. Und beim nächsten Timerinterrupt wird dann wieder der Comparewert geladen, der das Ergebnis der Division war.

Es ergeben sich somit:

255 * (43198 + 1) + 1 * (43198 + 64 + 1) = 11059008 Zyklen, exakt, wie wir es wollten.

==Das Programm==
Nachfolgend nun das C-Programm. Da wir ja alle nicht gerne rechnen, lassen wir das einfach den C-Compiler erledigen. D.h. wir brauchen nur noch per Definition für XTAL den entsprechenden Wert eintragen und der Compiler rechnet alle nötigen Konstanten ganz alleine aus.

So ein Compiler ist auch ziemlich faul, der merkt sofort, wenn die Operanden für eine Berechnung alles Konstanten sind. Und ehe er sich damit abquält, extra Code für diese Berechnungen zu erzeugen, rechnet er es lieber selber aus und fügt das Ergebnis direkt in den Code ein.

Der Assembler kann auch 32-Bit Konstanten-Berechnungen ausführen. Allerdings muß man dann die entsprechenden Preprozessoroperationen benutzen. Man könnte auch eine Divisionsroutine aufrufen, aber dann würde ja echter Code erzeugt.

===Beispiel in C===

<pre>

/************************************************************************/
/* */
/* Precise 1 Second Timebase */
/* */
/* Author: Peter Dannegger */
/* danni@specs.de */
/* */
/************************************************************************/
// Target: Mega8, 2313

#include <io.h>
#include <interrupt.h>
#include <signal.h>

#ifndef OCR1A
#define OCR1A OCR1 // 2313 support
#endif

#ifndef WGM12
#define WGM12 CTC1 // 2313 support
#endif

#ifndef PINC
#define KEY_INPUT PIND // 2313
#else
#define KEY_INPUT PINC // Mega8
#endif
#define LED_DIR DDRB

//#define XTAL 11059201L // nominal value
#define XTAL 11059008L // after measuring deviation: 1.5s/d

#define DEBOUNCE 256L // debounce clock (256Hz = 4msec)

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar prescaler;
uchar volatile second; // count seconds

SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
{
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

#if XTAL % DEBOUNCE // bei rest
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // compare DEBOUNCE - 1 times
#endif
if( --prescaler == 0 ){
prescaler = (uchar)DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
#if XTAL % DEBOUNCE // handle remainder
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE + XTAL % DEBOUNCE - 1; // compare once per second
#endif
}
}

int main( void )
{
LED_DIR = 0xFF;
while( KEY_INPUT & 1 ); // start with key 0 pressed

TCCR1B = 1<<WGM12^1<<CS10; // divide by 1
// clear on compare
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // Output Compare Register
TCNT1 = 0; // Timmer startet mit 0
second = 0;
prescaler = (uchar)DEBOUNCE; //software teiler

TIMSK = 1<<OCIE1A; // beim Vergleichswertes Compare Match
// Interrupt (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
sei();

for(;;){
if( second == 60 )
second = 0;
LED_DIR = second; // display second (binary)
}
}

</pre>

===Beispiel in Assembler===

<pre>
;************************************************************************/
;* */
;* Precise 1 Second Timebase */
;* */
;* Author: Peter Dannegger */
;* danni@specs.de */
;* */
;************************************************************************/
.nolist
.include"m8def.inc"

.equ xtal = 11059008
.equ debounce = 256
.equ remainder = xtal - xtal / debounce * debounce

.def isreg = r15
.def wr0 = r16
.def iwr0 = r17
.def prescaler = r18
.def second = r19

.list
rjmp init
.org OC1Aaddr
rjmp OC1Aint
;-------------------------------------------------------------------------
OC1Aint:
in isreg, sreg
;************************************************************************/
;* Insert Key Debouncing Here */
;************************************************************************/

ldi iwr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, iwr0

dec prescaler
brne _oci1

ldi prescaler, debounce
inc second

ldi iwr0, high( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1al, iwr0
_oci1:
out sreg, isreg
reti
;-------------------------------------------------------------------------
init:
ldi wr0, 0xFF
out ddrb, wr0
sbic pinc, 0
rjmp init

ldi wr0, high( ramend )
out sph, wr0
ldi wr0, low( ramend )
out spl, wr0

ldi wr0, 1<<WGM12^1<<CS10
out TCCR1B, wr0

ldi wr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, wr0
ldi wr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, wr0
out tcnt1l, wr0
ldi prescaler, debounce

ldi wr0, 1<<OCIE1A
out TIMSK, wr0
sei
main:
ldi second, 0
_mai1:
cpi second, 60
breq main
out ddrb, second
rjmp _mai1
;------------------------------------

</pre>

==Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler==

Hier sind trotzdem kleine Verbesserungsvorschläge.

Wird im Timer die Option "Clear On Compare Match" verwendet,
so verliert man den Overflow Interrupt.
Oder möchte man nebenher noch eine Zeit mit dem Capture Interrupt
messen, so benötigt man einen durchlaufenden Timer.
Um dies zu erreichen, wird OCR1A nicht fest eingestellt, sondern
bei jedem Aufruf um den gleichen Wert erhöht.

In Peter's Code wurde der Rest auf einmal abgearbeitet. Damit erspart
man sich bei jedem Interrupt einen Vergleich und die Verarbeitungszeit
verkürzt sich in seinem Code. Der Unterschied zwischen kurzem und
langem
Interrupt ist hier der Rest.
Bei den geänderten Codeschnipseln wird der Rest gleichmäßiger
abgearbeitet.
Der Unterschied zwischen kurzem und langem Interrupt beträgt 1 Takt.

ungetesteter Code für den durchlaufenden Timer:

<pre>

SIGNAL
(SIG_OUTPUT_COMPARE1A) {
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

if( --prescaler == 0 ){
prescaler = DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
}
#if XTAL % DEBOUNCE
if (prescaler <= XTAL % DEBOUNCE) {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE +1; /* um 1 Takt längere Periode um
den Rest abzutragen */
} else {
#endif
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE; /* kurze Periode */
#if XTAL % DEBOUNCE
}
#endif
}

</pre>
[[Category:AVR]]

AVR - Die genaue Sekunde / RTC

2005-05-05T15:02:35Z

84.57.129.243: /* == */

== Einleitung ==
Oftmals sieht man Projekte, bei denen ein externer RTC-Baustein angeschlossen ist, ohne dessen Vorteil wirklich zu nutzen.
Der einzige Vorteil eines externen RTC ist nämlich nur, dass man die Zeitzählung während eines Ausfalls der Hauptstromversorgung über eine kleine Stützbatterie bei geringem Strombedarf fortsetzen kann.

In allen anderen Fällen ist die zusätzliche Hardware völlig unnötig und man kann eine präzise Zeitbasis bequem mit dem Hauptquarz des Mikrokontrollers programmieren.
Daraus ergeben sich sogar noch zusätzliche Vorteile, wie eine geringere Temperaturabhängigkeit und höhere Güte, die Quarze im MHz-Bereich gegenüber Quarzen im kHz-Bereich besitzen.
Ich möchte hiermit die Angst vor dem bisschen Mathematik nehmen, welches zur Berechnung der Teilerfaktoren benötigt wird.

==Lösung==
Speziell für den AVR kommen Quarze im Bereich 1MHz bis 16MHz zum Einsatz. Diese Zahlen lassen sich jedoch nicht in 16 Bit ausdrücken und somit ist ein direktes Setzen des Compare-Wertes des Timers T1 nicht möglich.
Deshalb unterteilt man die Quarzfrequenz in zwei Faktoren; der erste bestimmt die Periode des Timers T1 und der zweite den Reloadwert eines Registers, welches im Timerinterrupt runtergezählt wird.

==Beispiel==
Als Beispiel wird 11,0592MHz gewählt, was einem üblichen Baudratenquarz entspricht, d.h. damit können die UART Standardbautraten erzeugt werden.
Der Softwareteiler wird mit 256 gewählt und kann somit nur mit einem einzigen Byte realisiert werden. Für größere Werte muß der Softwareteiler als int (2 Byte) deklariert werden. Bei kleineren Werten als 256 muß man beachten, daß der 2.Faktor immer noch in 2 Byte paßt, um als Comparewert für T1 verwendet zu werden.

Mit 256Hz ergibt sich eine Timerinterruptzeit von 4ms, die auch sehr gut zum Entprellen von Tasten benutzt werden kann. Eine Entprellroutine kann also bequem in den Timerinterrupt mit eingefügt werden.

Beachten muß man nur noch, dass das Nullsetzen des Timers erst einen Zyklus nach dem Comparematch erfolgt. D.h. der Comparewert ist der gewünschte Teilerfaktor - 1.

==Berechnung==
Die Berechnung des Comparewertes ist also sehr einfach:

OCR1A = 11059200 / 256 - 1 = 43199, Rest 0.

Da haben wir ja noch mal Glück gehabt, es gibt keinen Rest bei der Division und die Sekunde ist exakt 256 * 43200 = 11059200 Zyklen lang.

Nun habe ich die Uhr einen Tag laufen lassen und festgestellt, daß sie 1,5s nach geht.

D.h. die Quarzfrequenz beträgt in Wirklichkeit:

11059200 * (1 - 1,5 / 24 / 60 / 60) = 11059008 Hz.

Also die ganze Rechnung nochmal:

OCR1A = 11059008 / 256 - 1 = 43198, Rest 64.

Nun habe wir einen Rest und es würden uns jede Sekunde 64 Zyklen fehlen. Das geht natürlich nicht.

Deshalb wird jedensmal, wenn der Softwareteiler Null ist und die Sekunde weitergezählt wird, ein anderer Comparewert geladen. Dieser ist dann um den Rest größer. Und beim nächsten Timerinterrupt wird dann wieder der Comparewert geladen, der das Ergebnis der Division war.

Es ergeben sich somit:

255 * (43198 + 1) + 1 * (43198 + 64 + 1) = 11059008 Zyklen, exakt, wie wir es wollten.

==Das Programm==
Nachfolgend nun das C-Programm. Da wir ja alle nicht gerne rechnen, lassen wir das einfach den C-Compiler erledigen. D.h. wir brauchen nur noch per Definition für XTAL den entsprechenden Wert eintragen und der Compiler rechnet alle nötigen Konstanten ganz alleine aus.

So ein Compiler ist auch ziemlich faul, der merkt sofort, wenn die Operanden für eine Berechnung alles Konstanten sind. Und ehe er sich damit abquält, extra Code für diese Berechnungen zu erzeugen, rechnet er es lieber selber aus und fügt das Ergebnis direkt in den Code ein.

Der Assembler kann auch 32-Bit Konstanten-Berechnungen ausführen. Allerdings muß man dann die entsprechenden Preprozessoroperationen benutzen. Man könnte auch eine Divisionsroutine aufrufen, aber dann würde ja echter Code erzeugt.

===Beispiel in C===

<pre>

/************************************************************************/
/* */
/* Precise 1 Second Timebase */
/* */
/* Author: Peter Dannegger */
/* danni@specs.de */
/* */
/************************************************************************/
// Target: Mega8, 2313

#include <io.h>
#include <interrupt.h>
#include <signal.h>

#ifndef OCR1A
#define OCR1A OCR1 // 2313 support
#endif

#ifndef WGM12
#define WGM12 CTC1 // 2313 support
#endif

#ifndef PINC
#define KEY_INPUT PIND // 2313
#else
#define KEY_INPUT PINC // Mega8
#endif
#define LED_DIR DDRB

//#define XTAL 11059201L // nominal value
#define XTAL 11059008L // after measuring deviation: 1.5s/d

#define DEBOUNCE 256L // debounce clock (256Hz = 4msec)

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar prescaler;
uchar volatile second; // count seconds

SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
{
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

#if XTAL % DEBOUNCE // bei rest
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // compare DEBOUNCE - 1 times
#endif
if( --prescaler == 0 ){
prescaler = (uchar)DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
#if XTAL % DEBOUNCE // handle remainder
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE + XTAL % DEBOUNCE - 1; // compare once per second
#endif
}
}

int main( void )
{
LED_DIR = 0xFF;
while( KEY_INPUT & 1 ); // start with key 0 pressed

TCCR1B = 1<<WGM12^1<<CS10; // divide by 1
// clear on compare
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // Output Compare Register
TCNT1 = 0; // Timmer startet mit 0
second = 0;
prescaler = (uchar)DEBOUNCE; //software teiler

TIMSK = 1<<OCIE1A; // beim Vergleichswertes Compare Match
// Interrupt (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
sei();

for(;;){
if( second == 60 )
second = 0;
LED_DIR = second; // display second (binary)
}
}

</pre>

===Beispiel in Assembler===

<pre>
;************************************************************************/
;* */
;* Precise 1 Second Timebase */
;* */
;* Author: Peter Dannegger */
;* danni@specs.de */
;* */
;************************************************************************/
.nolist
.include"m8def.inc"

.equ xtal = 11059008
.equ debounce = 256
.equ remainder = xtal - xtal / debounce * debounce

.def isreg = r15
.def wr0 = r16
.def iwr0 = r17
.def prescaler = r18
.def second = r19

.list
rjmp init
.org OC1Aaddr
rjmp OC1Aint
;-------------------------------------------------------------------------
OC1Aint:
in isreg, sreg
;************************************************************************/
;* Insert Key Debouncing Here */
;************************************************************************/

ldi iwr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, iwr0

dec prescaler
brne _oci1

ldi prescaler, debounce
inc second

ldi iwr0, high( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1al, iwr0
_oci1:
out sreg, isreg
reti
;-------------------------------------------------------------------------
init:
ldi wr0, 0xFF
out ddrb, wr0
sbic pinc, 0
rjmp init

ldi wr0, high( ramend )
out sph, wr0
ldi wr0, low( ramend )
out spl, wr0

ldi wr0, 1<<WGM12^1<<CS10
out TCCR1B, wr0

ldi wr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, wr0
ldi wr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, wr0
out tcnt1l, wr0
ldi prescaler, debounce

ldi wr0, 1<<OCIE1A
out TIMSK, wr0
sei
main:
ldi second, 0
_mai1:
cpi second, 60
breq main
out ddrb, second
rjmp _mai1
;------------------------------------

</pre>

==Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler==

Hier sind trotzdem kleine Verbesserungsvorschläge.

Wird im Timer die Option "Clear On Compare Match" verwendet,
so verliert man den Overflow Interrupt.
Oder möchte man nebenher noch eine Zeit mit dem Capture Interrupt
messen, so benötigt man einen durchlaufenden Timer.
Um dies zu erreichen, wird OCR1A nicht fest eingestellt, sondern
bei jedem Aufruf um den gleichen Wert erhöht.

In Peter's Code wurde der Rest auf einmal abgearbeitet. Damit erspart
man sich bei jedem Interrupt einen Vergleich und die Verarbeitungszeit
verkürzt sich in seinem Code. Der Unterschied zwischen kurzem und
langem
Interrupt ist hier der Rest.
Bei den geänderten Codeschnipseln wird der Rest gleichmäßiger
abgearbeitet.
Der Unterschied zwischen kurzem und langem Interrupt beträgt 1 Takt.

ungetesteter Code für den durchlaufenden Timer:
==================================================
<pre>

SIGNAL
(SIG_OUTPUT_COMPARE1A) {
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

if( --prescaler == 0 ){
prescaler = DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
}
#if XTAL % DEBOUNCE
if (prescaler <= XTAL % DEBOUNCE) {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE +1; /* um 1 Takt längere Periode um
den Rest abzutragen */
} else {
#endif
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE; /* kurze Periode */
#if XTAL % DEBOUNCE
}
#endif
}

</pre>
[[Category:AVR]]

AVR - Die genaue Sekunde / RTC

2005-05-05T15:00:54Z

84.57.129.243: /* Beispiel in Assembler */

== Einleitung ==
Oftmals sieht man Projekte, bei denen ein externer RTC-Baustein angeschlossen ist, ohne dessen Vorteil wirklich zu nutzen.
Der einzige Vorteil eines externen RTC ist nämlich nur, dass man die Zeitzählung während eines Ausfalls der Hauptstromversorgung über eine kleine Stützbatterie bei geringem Strombedarf fortsetzen kann.

In allen anderen Fällen ist die zusätzliche Hardware völlig unnötig und man kann eine präzise Zeitbasis bequem mit dem Hauptquarz des Mikrokontrollers programmieren.
Daraus ergeben sich sogar noch zusätzliche Vorteile, wie eine geringere Temperaturabhängigkeit und höhere Güte, die Quarze im MHz-Bereich gegenüber Quarzen im kHz-Bereich besitzen.
Ich möchte hiermit die Angst vor dem bisschen Mathematik nehmen, welches zur Berechnung der Teilerfaktoren benötigt wird.

==Lösung==
Speziell für den AVR kommen Quarze im Bereich 1MHz bis 16MHz zum Einsatz. Diese Zahlen lassen sich jedoch nicht in 16 Bit ausdrücken und somit ist ein direktes Setzen des Compare-Wertes des Timers T1 nicht möglich.
Deshalb unterteilt man die Quarzfrequenz in zwei Faktoren; der erste bestimmt die Periode des Timers T1 und der zweite den Reloadwert eines Registers, welches im Timerinterrupt runtergezählt wird.

==Beispiel==
Als Beispiel wird 11,0592MHz gewählt, was einem üblichen Baudratenquarz entspricht, d.h. damit können die UART Standardbautraten erzeugt werden.
Der Softwareteiler wird mit 256 gewählt und kann somit nur mit einem einzigen Byte realisiert werden. Für größere Werte muß der Softwareteiler als int (2 Byte) deklariert werden. Bei kleineren Werten als 256 muß man beachten, daß der 2.Faktor immer noch in 2 Byte paßt, um als Comparewert für T1 verwendet zu werden.

Mit 256Hz ergibt sich eine Timerinterruptzeit von 4ms, die auch sehr gut zum Entprellen von Tasten benutzt werden kann. Eine Entprellroutine kann also bequem in den Timerinterrupt mit eingefügt werden.

Beachten muß man nur noch, dass das Nullsetzen des Timers erst einen Zyklus nach dem Comparematch erfolgt. D.h. der Comparewert ist der gewünschte Teilerfaktor - 1.

==Berechnung==
Die Berechnung des Comparewertes ist also sehr einfach:

OCR1A = 11059200 / 256 - 1 = 43199, Rest 0.

Da haben wir ja noch mal Glück gehabt, es gibt keinen Rest bei der Division und die Sekunde ist exakt 256 * 43200 = 11059200 Zyklen lang.

Nun habe ich die Uhr einen Tag laufen lassen und festgestellt, daß sie 1,5s nach geht.

D.h. die Quarzfrequenz beträgt in Wirklichkeit:

11059200 * (1 - 1,5 / 24 / 60 / 60) = 11059008 Hz.

Also die ganze Rechnung nochmal:

OCR1A = 11059008 / 256 - 1 = 43198, Rest 64.

Nun habe wir einen Rest und es würden uns jede Sekunde 64 Zyklen fehlen. Das geht natürlich nicht.

Deshalb wird jedensmal, wenn der Softwareteiler Null ist und die Sekunde weitergezählt wird, ein anderer Comparewert geladen. Dieser ist dann um den Rest größer. Und beim nächsten Timerinterrupt wird dann wieder der Comparewert geladen, der das Ergebnis der Division war.

Es ergeben sich somit:

255 * (43198 + 1) + 1 * (43198 + 64 + 1) = 11059008 Zyklen, exakt, wie wir es wollten.

==Das Programm==
Nachfolgend nun das C-Programm. Da wir ja alle nicht gerne rechnen, lassen wir das einfach den C-Compiler erledigen. D.h. wir brauchen nur noch per Definition für XTAL den entsprechenden Wert eintragen und der Compiler rechnet alle nötigen Konstanten ganz alleine aus.

So ein Compiler ist auch ziemlich faul, der merkt sofort, wenn die Operanden für eine Berechnung alles Konstanten sind. Und ehe er sich damit abquält, extra Code für diese Berechnungen zu erzeugen, rechnet er es lieber selber aus und fügt das Ergebnis direkt in den Code ein.

Der Assembler kann auch 32-Bit Konstanten-Berechnungen ausführen. Allerdings muß man dann die entsprechenden Preprozessoroperationen benutzen. Man könnte auch eine Divisionsroutine aufrufen, aber dann würde ja echter Code erzeugt.

===Beispiel in C===

<pre>

/************************************************************************/
/* */
/* Precise 1 Second Timebase */
/* */
/* Author: Peter Dannegger */
/* danni@specs.de */
/* */
/************************************************************************/
// Target: Mega8, 2313

#include <io.h>
#include <interrupt.h>
#include <signal.h>

#ifndef OCR1A
#define OCR1A OCR1 // 2313 support
#endif

#ifndef WGM12
#define WGM12 CTC1 // 2313 support
#endif

#ifndef PINC
#define KEY_INPUT PIND // 2313
#else
#define KEY_INPUT PINC // Mega8
#endif
#define LED_DIR DDRB

//#define XTAL 11059201L // nominal value
#define XTAL 11059008L // after measuring deviation: 1.5s/d

#define DEBOUNCE 256L // debounce clock (256Hz = 4msec)

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

uchar prescaler;
uchar volatile second; // count seconds

SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
{
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

#if XTAL % DEBOUNCE // bei rest
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // compare DEBOUNCE - 1 times
#endif
if( --prescaler == 0 ){
prescaler = (uchar)DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
#if XTAL % DEBOUNCE // handle remainder
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE + XTAL % DEBOUNCE - 1; // compare once per second
#endif
}
}

int main( void )
{
LED_DIR = 0xFF;
while( KEY_INPUT & 1 ); // start with key 0 pressed

TCCR1B = 1<<WGM12^1<<CS10; // divide by 1
// clear on compare
OCR1A = XTAL / DEBOUNCE - 1; // Output Compare Register
TCNT1 = 0; // Timmer startet mit 0
second = 0;
prescaler = (uchar)DEBOUNCE; //software teiler

TIMSK = 1<<OCIE1A; // beim Vergleichswertes Compare Match
// Interrupt (SIG_OUTPUT_COMPARE1A)
sei();

for(;;){
if( second == 60 )
second = 0;
LED_DIR = second; // display second (binary)
}
}

</pre>

===Beispiel in Assembler===

<pre>
;************************************************************************/
;* */
;* Precise 1 Second Timebase */
;* */
;* Author: Peter Dannegger */
;* danni@specs.de */
;* */
;************************************************************************/
.nolist
.include"m8def.inc"

.equ xtal = 11059008
.equ debounce = 256
.equ remainder = xtal - xtal / debounce * debounce

.def isreg = r15
.def wr0 = r16
.def iwr0 = r17
.def prescaler = r18
.def second = r19

.list
rjmp init
.org OC1Aaddr
rjmp OC1Aint
;-------------------------------------------------------------------------
OC1Aint:
in isreg, sreg
;************************************************************************/
;* Insert Key Debouncing Here */
;************************************************************************/

ldi iwr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, iwr0

dec prescaler
brne _oci1

ldi prescaler, debounce
inc second

ldi iwr0, high( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1ah, iwr0
ldi iwr0, low( xtal / debounce + remainder - 1 )
out ocr1al, iwr0
_oci1:
out sreg, isreg
reti
;-------------------------------------------------------------------------
init:
ldi wr0, 0xFF
out ddrb, wr0
sbic pinc, 0
rjmp init

ldi wr0, high( ramend )
out sph, wr0
ldi wr0, low( ramend )
out spl, wr0

ldi wr0, 1<<WGM12^1<<CS10
out TCCR1B, wr0

ldi wr0, high( xtal / debounce - 1 )
out ocr1ah, wr0
ldi wr0, low( xtal / debounce - 1 )
out ocr1al, wr0
out tcnt1l, wr0
ldi prescaler, debounce

ldi wr0, 1<<OCIE1A
out TIMSK, wr0
sei
main:
ldi second, 0
_mai1:
cpi second, 60
breq main
out ddrb, second
rjmp _mai1
;------------------------------------

</pre>

==Verbesserte Vesion mit durchlaufendem Hartwarezöhler==

Hier sind trotzdem kleine Verbesserungsvorschläge.

Wird im Timer die Option "Clear On Compare Match" verwendet,
so verliert man den Overflow Interrupt.
Oder möchte man nebenher noch eine Zeit mit dem Capture Interrupt
messen, so benötigt man einen durchlaufenden Timer.
Um dies zu erreichen, wird OCR1A nicht fest eingestellt, sondern
bei jedem Aufruf um den gleichen Wert erhöht.

In Peter's Code wurde der Rest auf einmal abgearbeitet. Damit erspart
man sich bei jedem Interrupt einen Vergleich und die Verarbeitungszeit
verkürzt sich in seinem Code. Der Unterschied zwischen kurzem und
langem
Interrupt ist hier der Rest.
Bei den geänderten Codeschnipseln wird der Rest gleichmäßiger
abgearbeitet.
Der Unterschied zwischen kurzem und langem Interrupt beträgt 1 Takt.

ungetesteter Code für den durchlaufenden Timer:
==================================================
<pre>
SIGNAL
(SIG_OUTPUT_COMPARE1A) {
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

if( --prescaler == 0 ){
prescaler = DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
}
if (prescaler <= XTAL % DEBOUNCE) {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE +1; /* um 1 Takt längere Periode um
den Rest abzutragen */
} else {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE; // kurze Periode
}
}

/Um im Sonderfall, daß XTAL%DEBOUNCE null ist, keinen unnötigen
/Code zu haben, kann man wieder Präprozessoranweisungen verwenden:

SIGNAL
(SIG_OUTPUT_COMPARE1A) {
/************************************************************************/
/* Insert Key Debouncing Here */
/************************************************************************/

if( --prescaler == 0 ){
prescaler = DEBOUNCE;
second++; // exact one second over
}
#if XTAL % DEBOUNCE
if (prescaler <= XTAL % DEBOUNCE) {
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE +1; /* um 1 Takt längere Periode um
den Rest abzutragen */
} else {
#endif
OCR1A += XTAL / DEBOUNCE; /* kurze Periode */
#if XTAL % DEBOUNCE
}
#endif
}

</pre>
[[Category:AVR]]