ATmega128のタイマ比較機能を使ってサーボPWM出力・実践編

公開日：2006/09/21 最終更新日：2014/06/05

すいません m(_ _)m、本記事はブログ引越時に書式が崩れました。順次修正中です。

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というわけで、さっそくプログラムを組んでみました。いろいろと小さな落とし穴はありましたが、なんだかうまくいった感じです。引き続き、いろいろとテストをしてみようと思います。

ハードウェア初期化
今回はタイマ１を使用します。比較出力を使用するためには、まず該当のI/Oポートを出力にします。

DDRB = _BV( DDB7 ) // PB7出力
| _BV( DDB6 ) // PB6出力
| _BV( DDB5 ); // PB5出力

次に、タイマ１の設定をします。まずは何かあった時でも信号がHIGHにならないように、一致したらLOWにしておきます。

                                                   // 比較Ａ一致LOW出力
TCCR1A = _BV( COM1A1 ) // タイマ標準動作モード
| _BV( COM1B1 )                    // 比較Ｂ一致LOW出力
| _BV( COM1C1 );                  // 比較Ｃ一致LOW出力

続いて、タイマの速度を設定します。ジャイロ捕獲入力と同じ設定で、1カウントが0.5usになるよう、８分周にします。

TCCR1B = _BV( CS11 ); // クロック選択（８分周）カウント0.5us

あとは適当にだだだっとクリアします。

TCNT1 = 0; // タイマクリア
OCR1A = 0; // 比較Ａレジスタクリア
OCR1B = 0; // 比較Ｂレジスタクリア
OCR1C = 0; // 比較Ｃレジスタクリア

最後に、タイマ１比較Ａ割り込みの許可をして…

TIMSK = _BV( OCIE1A ); // タイマ１比較Ａ割り込み許可

お決まりの

sei();

をいれて、全体の割り込みを許可します。

タイマ１比較Ａによる割り込み処理
この処理が、本プログラムの一番のキモです。まず、タイマ１比較Ａによる割り込みをするには、ISR( SIG_OUTPUT_COMPARE1A )という関数を宣言してやれば良いようです。関数の中身ですが、大まかには以下のようにしました。

if( 制御フェイズが０？ ){
    if( 制御サイクルは０？ ){
        サイクル０割り込み（比較一致によって信号LOW）
        サーボ制御値を自関数内に取り込む。
        次のONするタイミングを比較レジスタへセット。
        比較一致動作をHIGH出力に変更。
    }
    if( 制御サイクルは１？ ){
        サイクル１割り込み（比較Ａ一致によって信号HIGH）
        比較一致Ａレジスタに500us手前までの時間を設定する。
    }
    if( 制御サイクルは２？ ){
        サイクル２割り込み（比較Ａ一致によって500us前）
        LOWにするタイミングをセットし、比較一致によってLOW出力に設定する。
    }
}
else{
    制御信号を発生していないフェイズでは単に2500us間隔で割り込みを
    発生させる。
}