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

Register pencacah Clockinternal

Clockeksternal

Clock in

select

mux

enable

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