<초보자를위한8051제2회강좌>

<초보자를 위한 8051 제 2회 강좌>

제 2회 강좌 까지 오시느라 수고 많았습니다. 강좌를 보시다가 오타나 잘못된 점이 있으면 알려 주세요^^

그럼 2/4 번째 강좌를 시작 하겠습니다.

◎ 타이머/카운터

◆ 기준 시간을 나타내는 클럭 소스를 입력신호로 받아 그 개수를 세는 카운터를 타이머라 한다.

타이머는 시간을 측정하는데 사용한다. (카운터는 event를 세는 것이다)

◆ 타이머가 입력신호로 클럭소스가 아니라 어떤 사건을 입력받을 때 이를 타이머라 한다.

카운터의 값은 사건의 횟수를 나타낸다.

◆ 8051에는 4가지 동작 모드를 갖는 2개의 16비트 타이머/카운터가 있다.

타이머/카운터는 1)시간측정, 2)사건 횟수, 3)직력포트의 보 레이트 생성등에 사용된다.

cf) 8052에는 3가지 동작모드를 갖는 3개의 16비트 타이머/카운터가 있다.

※ 보레이트 (보속도)

- 데이터 통신에서 전송 속도의 단위를 보(baud)율이라 한다. 보속도는 초당 비트수 bps(bit/sec)와 같다.

◆ 타이머는 6개의 SFR(Special Function Resister)을 이용해 접근한다.(SFR은 매우 중요한 거야요!)

(TL0/TH0, TL1/TH1, TCON, TMOD)

◆ 16비트 타이머는 0x0000에서 0x FFFF까지 셀 수 있다. 만약 최대치인 0xFFFF에서 사건 하나가 더 발생해

타이머가 넘치면 타이머는 0x0000 이 되고 타이머 넘침 표시기 "0"이 "1"로 설정이 되어 타이머가 넘쳤음을

알린다.(이것을 타이머 인터럽트라고 한다.)

*TH0, TH1 은 상위 8비트를 이야기 하고 TL0, TL1은 하위 8비트를 이야기 하는 것이다.

그러므로 초기값을 TH0=0X33, TL=0X00 이라고 하고 카운터를 시작하면(TR=1) 0X3300에서부터 0XFFFF 까지 카운터 하는 것이다.

이때 0XFFFF 까지 가면 한번의 인터럽트가 걸린다.

- 이것을 16비트 타이머 라고 한다 -

○ TMOD 레지스터(Timer Mode Resister)

GATE1

C/T'1

M11

M01

GATE0

C/T'0

M10

M00

이 레지스터의 C/T 비트에 따라 타이머/카운터 입력신호가 외부입력과 내부입력중 어느 것을 사용할 것인

가를 선택하게 한다. Clock/Timer 의 약자로 되어 있으며 Timer는 active low 이다.

Clock은 Timer와는 반대로 active high이다.

Clock은 외부에서 입력되는 event의 수를 셀 수 있다. 입력되는 event의 수를 클럭 이라고 표현한 것이다.

C/T'=1 이면 외부입력, 즉 카운터 모드가 된다. 외부입력 신호는, T0 및 T1의 각 단자에 입력되는 신호에 따라서 카운터 레지스터는

증가한다.

T0 / T1 은 대부분 센서 입력으로 많이 사용하지요. 센서링이 된 경우 T0 와 T1의 입력 값이 생기고 이것을 셀 수 있는 해주는 것이

C/T' = 1 인 것이다.

C/T'= 0 이면, 내부 클럭 카운팅 즉 타이머 모드가 된다. 내부클럭의 경우, 타이머/카운터에는, 발진주기를 12로 나눈 클럭 신호가

입력된다.

GATE 비트는, 외부 인터럽트 단자(INT0,INT1)에 동기시켜 타이머/카운터를 동작시키도록 제어한다. GATE 비트가 1로 세트되어

있을 경우, 외부 인터럽트 단자가 'H' 레벨때에 타이머/카운터로 동작하고, 'L'레벨일 때는 타이머/카운터 동작이 정지된다.

GATE 비트가 0으로 될 경우에는, 외부 인터럽트 단자에는 영향을 받지 않는다.

GATE를 쉽게 얘기해 보면, 타이머를 외부에(외부 interrupt)서 ON/OFF 시키는 것을 말한다.

M1, M0 모드 설정

TMOD를 C 언어로 제어 할 경우 reg52.h 파일을 사용할 경우 TMOD = 0x01 와 같이 사용한다.

(이것은 TMOD 가 00000001 로 된 상태인 것이다. 다시 말하면 GATE1 , C/T1' , M11 , M01 , GATE0 , C/T0' , M10 에 0 이 입력이 들어

간 것이다. 그리고 M00 에는 1 이 입력 됬다. 그럼으로 카운터가 아닌 타이머로 사용할 것이고, timer0를 모드 1로 사용한다는 것을

말한다.)

○ TCON 레지스터(Timer CONtrol Resister)

7 6 5 4 3 2 1 0 <== 비트 번호

TF1

TR1

TF0

TR0

IE1

IT1

IE0

IT0

TCON 레지스터는 카운터/타이머 제어에는 상위 4비트만 사용되고, 하위 4비트는 외부 인터럽트 제어에 사용된다.

오른쪽은 외부 인터럽트 제어에 사용

TR(Time Run)비트는, 타이머/카운터의 스타트/스톱 비트로 사용되며, TR=1이면 런, TR=0이면 스톱된다.

TF(Timer overflow)비트는 타이머/카운터 레지스터가 오버플로가 되면 '1' 로 세트되며, 이때 인터럽트가 인에

블 되어 있으면, 인터럽트를 요구하고, 8051이 인터럽트 요구를 받으면 ,TF플래그는 자동적으로 클리어 된다.

TR0: 제어비트 : '1'카운트 시작, '0'카운트 정지

TF0: 타이머/카운터 인터럽트 플래그: '0' 인터럽트를 받아서 오토 리셋, '1'타이머 /카운터가 오버플로가 되면 세트된다.

* IT , IE 는 인터럽트 관련 비트이기 때문에 3장에서 설명하겠다.

○ 타이머 0

- 타이머 0은 4가지 모드인 13비트 타이머, 16비트 타이머, 자동 재장전 타이머, 2개의 8비트 타이머 중에서

하나로 설정할 수 있다.

* 모드 0 (13비트 타이머)

- TMOD 레지스터의 모드선택 M10/00을 00으로 설정하여 모드 0 설정.

타이머: 외부 클럭을 12분주한 내부 주변장치 클럭

카운터: 외부 Tx 핀으로 입력한 사건 중에서 TMOD 레지스터의 카운터/타이머 선택 C/Tx 비트로 결정.

-동작 : GATEx가 1이면 내부의 타이머 제어 TCON 레지스터의 타이머 시작 TRx에 의해 시작하고,

게이트 GATEx가 0이면 외부의 인터럽트 INTx에 의해 시작한다.

* 모드 1 (16비트 타이머)

TMOD 레지스터의 모드선택 M10/00을 01으로 설정하여 모드1 설정.

타이머: 외부 클럭을 12분주한 내부 주변장치 클럭

카운터: 외부 Tx 핀으로 입력한 사건 중에서 TMOD 레지스터의 카운터/타이머 선택 C/Tx 비트로 결정.

- 동작: GATEx가 1 이면 내부의 타이머 제어 TCON 레지스터의 타이머 시작 TRx에 의해 시작하고, 게이트

GATEx가 0이면 외부의 인터럽트 INTx 에의해 시작한다.

*모드 2(자동 재장전 8비트 타이머)

-TMOD 레지스터의 모드선택 M10/00을 10으로 설정하여 모드2설정.

타이머: 외부 클럭을 12분주한 내부 주변장치 클럭

카운터: 외부 Tx 핀으로 입력한 사건 중에서 TMO

D 레지스터의 카운터/타이머 선택 C/Tx 비트로 결정.

-동작: GATEx가 1이면 내부의 타이머 제어 TCON 레지스터의 타이머 시작 TRx에 의해 시작하고, 게

이트 GATEx가 0이면 외부의 인터럽트 INTx에 의해 시작한다.

-타이머 0/1을 8비트 타이머(TL0 레지스터)로 설정하고 넘치면 THx 레지스터로부터 자동으로 재장전한다.

※ 타이머 TLx 레지스터의 넘침은 타이머 제어 TCON 레지스터의 타이머 넘침 표시기 TFx를 1로 설정한 후 소프트웨어로

설정해둔 타이머 THx를 레지스터의 값으로 타이머 TLx를 레지스터를 재장전한다. 인터럽트요청이 처리되면 하드웨어가

타이머 넘침 표시기 TFx를 지운다. 재장전은 타이머 THx를 레지스터를 바꾸지 않는다.

*모드 3 (2개의 8비트 타이머)

-TMOD 레지스터의 모드선택 M10/00을 11으로 설정하여 모드3 설정.

타이머: 외부 클럭을 12분주한 내부 주변장치 클럭

카운터: 외부 Tx 핀으로 입력한 사건 중에서 TMOD 레지스터의 카운터/ 타이머 선택 C/T0 비트로 결정.

-동작: GATE0가 1이면 내부의 타이머 제어 TCON 레지스터의 타이머 시작 TR0에 의해 시작하고, 게이트 GATE0가 0이면 외부의

인터럽트 INT0에 의해 시작한다.

-타이머 0을 2개의 8비트 타이머로 설정한다. 2개의 타이머는 타이머 TL0 레지스터와 타이머 TH0 레지스터이다. 이 모드는 추가로

8비틀 타이머나 카운터가 필요한 경우에 사용한다.

※ 타이머 TH0를 레지스터는 타이머 기능으로 고정되어 Fosc/12를 카운트하고 타이머 1넘침 표시기 TF1, 타이머1 인터럽트,

타이머1 시작 TR1 비트를 사용한다. 따라서 타이머 0을 모드 3으로 설정하면 타이머 1의 동작이 제약을 받는다.

- 타이머 1에 사용되는 TF1과 TF1을 타이머 0이 사용하므로 .

○ 타이머 1

*모드0, 모드 1, 모드 2는 타이머 0과 같다.

*타이머 1은 직렬포트의 보레이트 발생기로 사용할 수 있다.

이 경우 모드 2가 가장 적합하다.

*모드 3, 정지

-타이머 1은 모드 3으로 설정하면 정지하여 카운트 값을 유지한다. 이 모드는 타이머 1 시작 TR1 비트를 사용

용한다. 즉 타이머 0이 모드 3에 있어 TR1을 사용할 수 없을 때, 타이머 1을 세우는데 사용한다.