Interrupções PIC18F45K20: INT0 e TIMER0

Interrupções PIC18F45K20: INT0 - Interrupção externa

As interrupções são utilizadas para executar um determinado trecho de código imediatamente após a ocorrência de um evento especificado. Por exemplo, se um botão for conectado ao pino RB0 e a interrupção externa INT0 estiver habilitada, um determinado trecho de código será executado sempre que o botão for pressionado, independente da sequência de instruções do código principal (main).

Para utilizar a interrupção externa INT0 é necessário configurar os bits de alguns registradores, como é indicado no datasheet do microcontrolador.

No caso do microcontrolador PIC18F45K20, os registradores INTCON, INTCON2 e RCON precisam ser configurados para utilizar a interrupção INT0. A seguir são descritos alguns bits desses registradores.

• Registrador INTCON:
  • bit 7: GIE - Habilita a interrupção geral.
  • bit 4: INT0IE - Habilita a interrupção externa INT0 no pino RB0.
  • bit 1: INT0IF - Indica a ocorrência da interrupção INT0. Se o bit INT0IF estiver alto (‘1’), ocorreu uma interrupção no pino RB0. Caso contrário, não ocorreu.
• Registrador INTCON2:
  • bit 6: INTEDG0 - Seleciona a borda de detecção do pino RB0. Se o bit INTEDG0 estiver baixo (‘0’), a interrupção será acionada quando houver uma borda de descida no pino do INT0. Caso contrário, na borda de subida do sinal.
• Registrador RCON:
  • bit 7: IPEN - Habilita ou desabilita os níveis de prioridade nas interrupções. Se IPEN estiver baixo (‘0’), todas as interrupções estão no mesmo nível de prioridade.

O quadro abaixo apresenta um código exemplo que pode ser utilizado como base para configurar o pino RB0 para detectar interrupção externa INT0.

TRISB |= 0b00000001;            // Configurar o bit RB0 como entrada.

INTCONbits.INT0IE = 1;          // Habilitar interrupção externa INT0

INTCONbits.INT0IF = 0;          // Limpar flag da interrupção INT0

INTCON2bits.INTEDG0 = 0;    // Habilitar interrupção INT0 na borda de descida

RCONbits.IPEN = 0;                  // Desligar todas as prioridades na interrupção.

INTCONbits.GIE = 1;                 // Habilitar interrupção geral.

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Além disso, é necessário limpar o bit de configuração PBADEN (PBADEN == ‘0’). Se o bit PBADEN estiver alto (‘1’), todos os bits da porta RB são configurados para receber sinais análogicos.

Quando a interrupção externa é detectada o microcontrolador executa as instruções indicadas no vetor de tratamento de interrupções. Para tratar as interrupções, independente do tipo de interrupção, o compilador XC8 da Microchip utilizar a instrução “__interrupt()”.

O trecho de código abaixo apresenta a forma de definir a função que trata as interrupções utilizando o compilador XC8.

void __interrupt() nomeFuncao(){

     ...

}

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O desenvolvedor tem a permissão de escolher o nome da função (nomeFuncao). Dentro da função, é necessário verificar as flag de interrupção para identificar que tipo de interrupção foi acionada (interrupção externa, interrupção por temporizador, etc).

void __interrupt() nomeFuncao(){

     if (INTCONbits.INT0IF == 1) {

            PORTA |= 0b00001000;

            INTCONbits.INT0IF = 0;     \\ Limpar a flag para detectar uma nova interrupção

     }

}

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No código mostrado no quadro acima, sempre que houver uma interrupção externa INT0 a instrução “PORTA |= 0b00001000” será executada e o bit INT0IF será limpado (‘0’) para possibilitar a detecção de uma nova interrupção.

Temporizadores PIC18F45K20: TIMER0

Configurar um temporizador é configurar uma interrupção. Os temporizadores são interrupções que são detectadas quando ocorre um estouro na contagem do tempo. Sempre que a contador alcançar o tempo predeterminado uma interrupção é gerada.

Para utilizar a interrupção o temporizador TIMER0 é necessário configurar os bits de alguns registradores, conforme indica o datasheet do microcontrolador.

No caso do microcontrolador PIC18F45K20, os registradores T0CON, INTCON, TMR0L e TMR0H são utilizados para configurar o temporizador TIMER0. A seguir são descritos alguns bits desses registradores.

O quadro abaixo apresenta um código exemplo que pode ser utilizado como base para configurar o TIMER0.

OSCCONbits.IRCF = 0b101; // Oscilador interno 4MHz

T0CONbits.TMR0ON = 0; // Parar o contador TIMER0

T0CONbits.T08BIT = 0; // Selecionar o modo 16-bits

T0CONbits.T0CS = 0; // Selecionar o clock interno

T0CONbits.PSA = 0; // Selecionar o prescaler

T0CONbits.T0PS = 0; // Prescaler: dividir 1:2

INTCONbits.TMR0IE = 1; // Habilitar o TIMER0

INTCONbits.TMR0IF = 0; // Limpar a flag do TIMER0

T0CONbits.TMR0ON = 1; // Iniciar o TIMER0

INTCONbits.GIE = 1; // Habilitar a interrupção geral

INTCONbits.PEIE = 1; // Habilitar a interrupção de periferica; TIMER0 = Periférico.

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A definição da função “__interrupt()” também pode ser utilizada para detectar o estouro do temporizador TIMER0. É necessário somente verificar o bit de detecção da interrupção TIMER0, bit TMR0IF do registrador INTCON.

void __interrupt() nomeFuncao(){

    if (INTCONbits.TMR0IF == 1){

            …

            INTCONbits.TMR0IF = 0;     \\ Limpar a flag 

     }

}

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Como saber o tempo de contagem do temporizador TIMER0? Veja o passo a passo a seguir!

Vamos utilizar o trecho de código apresentado anteriormente.

1. Frequência do oscilador.
   • Fclk = 4MHz;
2. Frequência do oscilador após uso do prescaler. Prescaler 1:2 (bits T0PS = 0).
   • Fclk = 4MHz / 2 = 2MHz;
3. Período do cada instrução de contagem do TMR0 (Timer0).
   • Ttmr = 4 / Fclk = 4 / 2MHz = 2 µs.
4. Período de estouro do temporizador configurado no modo 16-bits (0 a 65536).
   • T = (Ttmr) * 65536 = 2µs * 65536 = 131,072 ms.

Assim, diante das configurações apresentadas anteriormente, o temporizador gera uma interrupção a cada 131,072 ms.