생각하는개발자

원문출처 : http://arduino.cc/en/Reference/SPI

SPI library

 

This library allows you to communicate with SPI devices, with the Arduino as the master device. 이 라이브러리는 아두이노를 마스터로하여, SPI디바이스들과 통신을 가능하게 한다.

A Brief Introduction to the Serial Peripheral Interface (SPI)

직렬 주변장치 인터페이스(SPI)에 대한 간략한소개

Serial Peripheral Interface (SPI) is a synchronous serial data protocol used by microcontrollers for communicating with one or more peripheral devices quickly over short distances. It can also be used for communication between two microcontrollers. SPI는 근거리에서 마이크로컨트롤러가 하나 또는 여러개의 주변 장치들과 빠르게 통신하기위한 동기식 직렬 데이터 통신 프로토콜이다. 이것은 또한 두개의 마이크로컨트롤러 사이의통신에 사용될 수 있다. With an SPI connection there is always one master device (usually a microcontroller) which controls the peripheral devices. Typically there are three lines common to all the devices: SPI연결에서는 항상 하나의 마스터장치가(대개는 마이크로컨트롤러) 주변장치들을 제어한다. 일반적으로 모든 디바이스들은 3개의 공통 라인을 가진다. MISO (Master In Slave Out) - The Slave line for sending data to the master, MISO(마스터입력슬레이브출력) - 마스터에 데이터를 전송하기위한 슬레이브라인 MOSI (Master Out Slave In) - The Master line for sending data to the peripherals, MOSI(마스터출력슬레이브입력) - 주변장치에 데이터를 보내기위한 마스터라인 SCK (Serial Clock) - The clock pulses which synchronize data transmission generated by the master SCK(시리얼클럭) - 데이터 전송을 동기화 시키는 마스터가 생성하는 클럭 펄스   and one line specific for every device: 또한 모든 장치들을 위한 하나의 라인이 명시된다 : SS (Slave Select) - the pin on each device that the master can use to enable and disable specific devices. SS (슬레이브 선택) - 마스터가 특정 장치를 활성/비활성 시킬 수 있는 각 디바이스상의 핀   When a device's Slave Select pin is low, it communicates with the master. When it's high, it ignores the master. This allows you to have multiple SPI devices sharing the same MISO, MOSI, and CLK lines. 슬레이브의 SS핀이 low상태가될때, 마스터와 통신하며, HIGH일때는 마스터를 무시한다. 이것은 동일한 MISO, MOSI 및 CLK라인을 공유한 상태에서 다중의 SPI디바이스연결을 가능하게한다.   To write code for a new SPI device you need to note a few things: SPI장치를 위한 코드를 작성할때 약간의 주의가 필요하다 : Is data shifted in Most Significant Bit (MSB) or Least Significant Bit (LSB) first? This is controlled by the SPI.setBitOrder() function. 데이터가 MSB 또는 LSB로 쉬프트 되는가? 이것은 SPI.setBitOrder() 함수로 제어된다. Is the data clock idle when high or low? Are samples on the rising or falling edge of clock pulses? These modes are controlled by the SPI.setDataMode() function. 데이터 클럭의 대기상태가 HIGH신호일때인가 LOW신호일때인가? 클럭펄스의 상승시 아니면 하강시 샘플되는가? 이 모드들은 SPI.setDataMode()함수를 통해 제어된다. What speed is the SPI running at? This is controlled by the SPI.setClockDivider() function. 얼마의 속도로 SPI가 움직이는가? 이것은 SPI.setClockDivider()함수로 제어된다.   The SPI standard is loose and each device implements it a little differently. This means you have to pay special attention to the device's datasheet when writing your code.   Generally speaking, there are four modes of transmission. These modes control whether data is shifted in and out on the rising or falling edge of the data clock signal (called the clock phase), and whether the clock is idle when high or low (called the clock polarity). The four modes combine polarity and phase according to this table: SPI표준은 느슨하고, 각 장치들의 구현에는 약간씩 차이가 있다. 이것이 의미하는것은 코드 작성시 장치의  데이터시트를 주의해서 참조 할 필요가 있다는 것이다. 일반적으로 말해서, 데이터 전송에는 4개의 모드가 있다.이모드들은 클럭 신호의 상승 또는 하강에지에서 데이터의 입/출력 시프트를 할지(클럭 위상이라 불린다), 클럭의 대기상태가 HIGH신호인지 LOW신호인지(클럭의 극성이라 불린다)이다. 4개의 모드들은 아래테이블에서 보여지는것처럼 극성과 위상의  조합을 통해서 만들어진다.   Mode Clock Polarity (CPOL) Clock Phase (CPHA) SPI_MODE0 0 0 SPI_MODE1 0 1 SPI_MODE2 1 0 SPI_MODE3 1 1   The SPI.setDataMode() function lets you set the mode to control clock polarity and phase. 당신은 SPI.setDataMode()함수 호출로  클럭의 극성과 위상 제어모드를 설정할 수 있다.   Every SPI device has a maximum allowed speed for SPI Bus. The SPI.setClockDivider() allows you to change the clock speed to make your device working properly (default is 4MHz). 모든 SPI장치들은 SPI 버스 상에서 사용할 수 있는 제한된 최대 속도를 가진다. SPI.setClockDivider()함스로 당신의 장치가 알맞게 작업할 수 있도록 클럭속도를 변경할 수 있다(기본은 4MHz다).   Once you have your SPI parameters set correctly you just need to figure which registers in your device control which functions, and you're good to go. This will be explained in the data sheet for your device.   For more on SPI, see Wikipedia's page on SPI. SPI파라메터들을 올바르게 설정했다면, 남은 것은 단지 디바이스를 제어하기 위한 레지스터와 함수들이 참조하는것이다. 이것은 당신의 디바이스 데이터시트에 설명되어 있을것이다. SPI에 대한 좀더 자세한 부분은, Wikipedia's SPI부분을 참조하라.

Connections(연결)

The following table display on which pins the SPI lines are broken out on the different Arduino boards: 다음의 테이블은 서로다른 아두이노 보드들에서 어떠한 핀들이 SPI라인들인지 나타낸다.   Arduino Board MOSI MISO SCK SS (slave) SS (master) Uno or Duemilanove 11 or ICSP-4 12 or ICSP-1 13 or ICSP-3 10 - Mega1280 or Mega2560 51 or ICSP-4 50 or ICSP-1 52 or ICSP-3 53 - Leonardo ICSP-4 ICSP-1 ICSP-3 - - Due ICSP-4 ICSP-1 ICSP-3 - 4, 10, 52   Note that MISO, MOSI, and SCK are available in a consistent physical location on the ICSP header; this is useful, for example, in designing a shield that works on every board. 주의할점은 MISO, MOSI, SCK핀들은 ICSP헤더의 물리적 위치에서 사용될 수 있다는 것이다; 이것은 유용한데, 예를 들면, 모든 보드들 위에서 움직이는 쉴드의 디자인같은 것이다.

Note about Slave Select (SS) pin on AVR based boards

AVR기반 보드들에서의 슬레이브 선택(SS)핀에 대한 기록 All AVR based boards have an SS pin that is useful when they act as a slave controlled by an external master. Since this library supports only master mode, this pin should be set always as OUTPUT otherwise the SPI interface could be put automatically into slave mode by hardware, rendering the library inoperative.   It is, however, possible to use any pin as the Slave Select (SS) for the devices. For example, the Arduino Ethernet shield uses pin 4 to control the SPI connection to the on-board SD card, and pin 10 to control the connection to the Ethernet controller. 모든 AVR기반 보드들은 외부의 마스터 장치로 부터 슬레이브로 제어될 수 있도록 SS핀을 가지고 있다. 라이브러리는 마스터모드만 지원하므로, 이핀은 항상 출력으로 설정되지만, 다른 경우에 SPI인터페이스는 하드웨어를 자동적으로 슬레이브 모드가 되게 할 수 있으며, 이핀을 무시하게 만들어졌다. 어쨌든, 디바이스의 SS에 어떠한 핀이든 사용될 수 있다. 예를들어, 아두이노 이더넷 쉴드는 4번핀을 온보드 SD카드와 SPI통신하기 위한 제어핀으로 이용하며,  10번은 이더넷 컨트롤러와 연결을 제어한다.

Extended SPI functionality for the Due

두에를 위한 SPI 기능 확장 The Arduino Due's SPI interface works differently than any other Arduino boards. The library can be used on the Due with the same methods available to other Arduino boards or using the extended methods. The extended methods exploits the the SAM3X hardware and allows some interesting features like: 두에의 SPI인터페이스는 다른 아두이노 보드들과 다르게 작동한다. 다른 아두이노 보드들에서 이용가능한 동일한 메소드를 이용하거나  확장된 메소드들을 사용할 수 있다. 확장된 메소드들은 SAM3X 하드웨어를 최대한 이용하거나 다음과 같은 몇가지 흥미로운 기능들을 허용한다: automatic handling of the device slave selection. automatic handling of different device configurations (clock speed, data mode, etc) so every device can have its own configuration automatically selected. 디바이스 슬레이브 선택의 자동 핸들링 다른 디바이스 환경의 자동 핸들링(클럭스피드, 데이터모드, 등) 그러므로 모든 디바이스들은 자신의 환경을 자동으로 선택할 수 있다.   Arduino Due has three exposed pins for the devices Slave Select (SS) lines (pins 4, 10, and 52). 두에는 SS라인을 위한 3개의 노출된 핀을 가지고 있다(핀4, 10, 52).   Due Extended SPI usage

Functions

begin() end() setBitOrder() setClockDivider() setDataMode() transfer()   Due Extended SPI usage

Examples

BarometricPressureSensor: Read air pressure and temperature from a sensor using SPI SPIDigitalPot: Control a digital potentiometer using SPI

See also

shiftOut() shiftIn()

Reference Home

 

Corrections, suggestions, and new documentation should be posted to the Forum.

 

The text of the Arduino reference is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License. Code samples in the reference are released into the public domain. 

스마트폰과아두이노를 연결시키는 가장손쉬운 방법은 블루투스 모듈사용인듯하다.

굉장히 유명한 놈이니 어떻게 사용하는지는 조금만 검색해봐도 자료들이 널려 있다.

소프트웨어 시리얼을 사용하는 방법과 하드웨어 시리얼을 사용하는 방법이 있는데,

흔히들 소프트웨어 시리얼을 이용해서 많이 사용하는듯하다.

나도 소프트 웨어 시리얼형태로 이용을 했었는데,

블루투스 통신때 서보모터가 틱틱 튀는 현상이 발생해서 몇일 고생하다가 하드웨어시리얼로 바꾸고 나서 문제가 사라졌다.

몇일 고생해가며 소프트웨어 시리얼 라이브러리 서보모터 제어 라이브러리 분석을 해보고나서 내린결론은 다음과 같다.

소프트웨어 시리얼과 서보제어 라이브러리는 둘다 인터럽트를 통해서 제어를 수행한다.

소프트웨어 시리얼 라이브러리 소스를 보면 데이터를 전송할때 전역 인터럽트 플래그를 켰다 껏다하게 된다. 만일 전역인터럽트 마스크가 클리어된다면 클리어된 시간동안은 다른 인터럽트가 수행될 수 없게 된다. 서보라이브러리는 타이머 인터럽트를 통해서 서보모터 제어 신호를 생성하는데

소프트웨어 시리얼이 write를 수행하면서 인터럽트를 꺼버리면 서보라이브러리의 타이머 인터럽트가 수행될 수 없게 되고, 결과적으로 서보라이브러리가 생성하는 서보모터 제어 PWM신호가 늘어지게 되고 서보모터가 튀는 형태로 나타나게 된다. 서보 모터가 튀는 현상을 관찰해보면 서보모터의 각도가 증가 하는 방향으로 튀는 현상을 볼 수 있는데, 역시 제때 PWM신호를 컨트롤 하지 못해서 PWM신호가 늘어졌다는것을 간접적으로 확인해주는것이다.

해결방법은 소프트웨어 시리얼과 서보모터 제어 라이브러리를 같이 쓰지 않는것이다.

아두이노 타이머를 공부 하다가 알게된 외국사이트입니다.

Step 6: Timer and Arduino Functions(타이머와 아두이노함수들)

One last thing to note- certain timer setups will actually disable some of the Arduino library functions.  Timer0 is used by the functions millis() and delay(), if you manually set up timer0, these functions will not work correctly.
Additionally, all three timers underwrite the function analogWrite().  Manually setting up a timer will stop analogWrite() from working.

마지막으로 주의할점 - 어떠한 타이머 설정은 실제로 아두이노 라이브러리 함수를 무력화 시킨다. 타이머0은 함수 millis()와 delay()에 사용된다, 수동으로 타이머 0을 설정할경우, 이 함수들은 올바르게 작동하지 않을것이다.

게다가, 3개의 타이머들은 analogWrite()에서 쓰여지고 있으므로, 타이머 수동 설정은 analogWrite()함수의 작동을 멈추게 할것이다.

If there is some portion of your code that you don't want interrupted, considering using cli() and sei() to globally disable and enable interrupts.

코드의 일부분이 인터럽트 되기를 원하지 않을경우 cli()와 sei()를 사용함으로서 전체 인터럽트를 비활성/활성 시킬 수 있다.

You can read more about this on the Arduino website. 

아두이노 타이머 인터럽트를 공부하다가 외국의 어느사이트에서 찾은 정보를 안되는 영어 실력이지만 살짝 번역해 보았습니다.

원문 : http://www.instructables.com/id/Arduino-Timer-Interrupts/step2/Structuring-Timer-Interrupts/

영어 실력이 좋지 못한 관계로 의역 및 오역이 있을 수 있습니다.

Timer setup code is done inside the setup(){} function in an Arduino sketch.

타이머 셋업 코드는 아두이노 스케치의 setup() 함수 내에서 끝난다.

The code involved for setting up timer interrupts is a little daunting to look at, but it's actually not that hard.  I pretty much just copy the same main chunk of code and change the prescaler and compare match register to set the correct interrupt frequency.
포함된 타이머 인터럽트 셋팅 코드가, 보기에 조금은 어려울수도 있지만, 사실 전혀 어렵지 않다. 단지 올바른 인터럽트의 주파수를 설정하기 위해 프리스케일러와 비교 매치값 설정을 변경하는 동일한 메인 조각코드들을 조금 복사 했을 뿐이다.  
The main structure of the interrupt setup looks like this: 

인터럽트셋업의 주된 구조는 다음과 같다 : 

//http://www.instructables.com/id/Arduino-Timer-Interrupts/<br>void setup(){cli();//stop interrupts, 인터럽트를 멈춤//set timer0 interrupt at 2kHz, 타이머0을 2KHz로 설정  TCCR0A = 0;// set entire TCCR0A register to 0(TCCR0A레지스터를 0으로설정)  TCCR0B = 0;// same for TCCR0B(TCCR0B도 같음)  TCNT0  = 0;//initialize counter value to 0(카운터값을 0으로초기화)  // set compare match register for 2khz increments(비교매치 레지스터값을 2kHz증가로 설정)  OCR0A = 124;// = (16*10^6) / (2000*64) - 1 (must be <256)  // turn on CTC mode(CTC 모드 켜기)  TCCR0A |= (1 << WGM01);  // Set CS01 and CS00 bits for 64 prescaler(CS01과 CS00비트를 64프리스케일러로 설정 )  TCCR0B |= (1 << CS01) | (1 << CS00);     // enable timer compare interrupt(타이머 비교 인터럽트를 활성화시킴)  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);//set timer1 interrupt at 1Hz(타이머1을 1Hz로 설정)  TCCR1A = 0;// set entire TCCR1A register to 0  TCCR1B = 0;// same for TCCR1B  TCNT1  = 0;//initialize counter value to 0  // set compare match register for 1hz increments  OCR1A = 15624;// = (16*10^6) / (1*1024) - 1 (must be <65536)  // turn on CTC mode  TCCR1B |= (1 << WGM12);  // Set CS10 and CS12 bits for 1024 prescaler  TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10);    // enable timer compare interrupt  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);//set timer2 interrupt at 8kHz  TCCR2A = 0;// set entire TCCR2A register to 0  TCCR2B = 0;// same for TCCR2B  TCNT2  = 0;//initialize counter value to 0  // set compare match register for 8khz increments  OCR2A = 249;// = (16*10^6) / (8000*8) - 1 (must be <256)  // turn on CTC mode  TCCR2A |= (1 << WGM21);  // Set CS21 bit for 8 prescaler  TCCR2B |= (1 << CS21);     // enable timer compare interrupt  TIMSK2 |= (1 << OCIE2A);sei();//allow interrupts}//end setup

Notice how the value of OCR#A (the compare match value) changes for each of these timer setups.  As explained in the last step, this was calculated according to the following equation:

각각의 타이머 설정을 위해 OCR#A(비교매치값)를 어떻게 설정하는지는 , 이전의 단계에서 설명했던것처럼, 다음의 방정식으로 계산된다.

compare match register = [ 16,000,000Hz/ (prescaler * desired interrupt frequency) ] - 1

remember that when you use timers 0 and 2 this number must be less than 256, and less than 65536 for timer1

기억해야할것은, 당신이 타이머 0과 2를 사용한다면, 이 값이 256보다 작아야 하며, 타이머1일경우 65536보다 작아야한다.

Also notice how the setups between the three timers differ slightly in the line which turns on CTC mode:

CTC모드를 켜기 위해 3개의 타이머 사이의 차이점은 다음과 같다 : 

TCCR0A |= (1 << WGM01);//for timer0
TCCR1B |= (1 << WGM12);//for timer1
TCCR2A |= (1 << WGM21);//for timer2
This follows directly from the datasheet of the ATMEL 328/168.

이것은 Atmel 328/168의 데이터시트를  직접적으로 얻었다.

Finally, notice how the setup for the prescalers follows the tables in the last step (the table for timer 0 is repeated above),

마지막으로, 이전 단계의 테이블에 나왔던 프리스케일러의 설정을 어떻게 하냐면(타이머 0의 것은 위에서 다시 보여주고 있다),
TCCR2B |= (1 << CS22);  // Set CS#2 bit for 64 prescaler for timer 2
TCCR1B |= (1 << CS11);  // Set CS#1 bit for 8 prescaler for timer 1
TCCR0B |= (1 << CS02) | (1 << CS00);  // Set CS#2 and CS#0 bits for 1024 prescaler for timer 0

Notice in the last step that there are different prescaling options for the different timers.  For example, timer2 does not have the option of 1024 prescaler.

이전 단계의 표에서 각 타이머들의 프리스케일링 옵션은 다르다. 예를들어  타이머2는 1024프리스케일러 옵션을 가지고 있지 않다.

The commands you want to execute during these timer interrupts are located in the Arduino sketch encapsulated in the following:

이들 타이머의 인터럽트 동안에 당신이 실행하기 원하는 명령들은 아두이노 스케치에 다음과 같이 요약되어 있다:
ISR(TIMER0_COMPA_vect){  //change the 0 to 1 for timer1 and 2 for timer2(타이머 1을위해서 0은 1로 타이머2인경우 0을 2로 바꿔라)
   //interrupt commands here
}
This bit of code should be located outside the setup() and loop() functions.  Also, try to keep the interrupt routine as short as possible, especially if you are interrupting at a high frequency.  It may even be worth addressing the ports/pins of the ATMEL chip directly instead of using the digitalWrite() and digitalRead() functions.  You can find more info about that here.

이 코드 조각은 setup()과 loop()의 밖에 위치한다. 특히 인터럽트가 고주기로 실행되는경우 인터럽트 루틴에 머무는 시간을 가능한 짧게 하도록 노력해라. 아트멜칩의 포트와 핀을 digitalWrite() 와 digitalRead()함수를 사용하기 보다는 직접적으로  어드래싱하는것도 한층 가치 있는일이다. 여기(here)에서 좀더 많은 정보를 찾을 수 있다.

Example- the following sketch sets up and executes 3 timer interrupts:

예제 - 다음의 스케치는 3개의 타이머 인터럽트를 설정하고 실행한다.
 

//timer interrupts//by Amanda Ghassaei//June 2012//http://www.instructables.com/id/Arduino-Timer-Interrupts//* * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License as published by * the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or * (at your option) any later version. 이프로그램은 무료소프트웨어다; 당신은 이것을 무료소프트웨어 토대로 배포된 GNU 일반 공중 라이센스 하에서 수정/재배포 가능하다; 라이센스버전3 또는 이후의 버전(당신이 선택한)

 **///timer setup for timer0, timer1, and timer2.//For arduino uno or any board with ATMEL 328/168.. diecimila, duemilanove, lilypad, nano, mini...//this code will enable all three arduino timer interrupts.//timer0 will interrupt at 2kHz//timer1 will interrupt at 1Hz//timer2 will interrupt at 8kHz//storage variablesboolean toggle0 = 0;boolean toggle1 = 0;boolean toggle2 = 0;void setup(){    //set pins as outputs  pinMode(8, OUTPUT);  pinMode(9, OUTPUT);  pinMode(13, OUTPUT);cli();//stop interrupts//set timer0 interrupt at 2kHz  TCCR0A = 0;// set entire TCCR2A register to 0  TCCR0B = 0;// same for TCCR2B  TCNT0  = 0;//initialize counter value to 0  // set compare match register for 2khz increments  OCR0A = 124;// = (16*10^6) / (2000*64) - 1 (must be <256)  // turn on CTC mode  TCCR0A |= (1 << WGM01);  // Set CS01 and CS00 bits for 64 prescaler  TCCR0B |= (1 << CS01) | (1 << CS00);     // enable timer compare interrupt  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);//set timer1 interrupt at 1Hz  TCCR1A = 0;// set entire TCCR1A register to 0  TCCR1B = 0;// same for TCCR1B  TCNT1  = 0;//initialize counter value to 0  // set compare match register for 1hz increments  OCR1A = 15624;// = (16*10^6) / (1*1024) - 1 (must be <65536)  // turn on CTC mode  TCCR1B |= (1 << WGM12);  // Set CS12 and CS10 bits for 1024 prescaler  TCCR1B |= (1 << CS12) | (1 << CS10);    // enable timer compare interrupt  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);//set timer2 interrupt at 8kHz  TCCR2A = 0;// set entire TCCR2A register to 0  TCCR2B = 0;// same for TCCR2B  TCNT2  = 0;//initialize counter value to 0  // set compare match register for 8khz increments  OCR2A = 249;// = (16*10^6) / (8000*8) - 1 (must be <256)  // turn on CTC mode  TCCR2A |= (1 << WGM21);  // Set CS21 bit for 8 prescaler  TCCR2B |= (1 << CS21);     // enable timer compare interrupt  TIMSK2 |= (1 << OCIE2A);sei();//allow interrupts}//end setupISR(TIMER0_COMPA_vect){//timer0 interrupt 2kHz toggles pin 8//generates pulse wave of frequency 2kHz/2 = 1kHz (takes two cycles for full wave- toggle high then toggle low)  if (toggle0){    digitalWrite(8,HIGH);    toggle0 = 0;  }  else{    digitalWrite(8,LOW);    toggle0 = 1;  }}ISR(TIMER1_COMPA_vect){//timer1 interrupt 1Hz toggles pin 13 (LED)//generates pulse wave of frequency 1Hz/2 = 0.5kHz (takes two cycles for full wave- toggle high then toggle low)  if (toggle1){    digitalWrite(13,HIGH);    toggle1 = 0;  }  else{    digitalWrite(13,LOW);    toggle1 = 1;  }}  ISR(TIMER2_COMPA_vect){//timer1 interrupt 8kHz toggles pin 9//generates pulse wave of frequency 8kHz/2 = 4kHz (takes two cycles for full wave- toggle high then toggle low)  if (toggle2){    digitalWrite(9,HIGH);    toggle2 = 0;  }  else{    digitalWrite(9,LOW);    toggle2 = 1;  }}void loop(){  //do other things here}

The images above show the outputs from these timer interrupts.  Fig 1 shows a square wave oscillating between 0 and 5V at 1kHz (timer0 interrupt), fig 2 shows the LED attached to pin 13 turning on for one second then turning off for one second (timer1 interrupt),  fig 3 shows a pulse wave oscillating between 0 and 5V at a frequency of 4khz (timer2 interrupt).

위의 이미지는 이들 타이머 인터럽트들로 부터의 출력을 보여준다. Fig1은 1KHz의 0 ~ 5V로 진동하는 직각파를 보여준다(타이머 0 인터럽트),

fig2는 LED가 결합된 13번핀이 1초동안 켜지고 1초동안 꺼지는 것을 보여주며(타이머1 인터럽트), fig3은 4KHz로 진동하는 0 ~ 5V의 펄스 웨이브를 보여준다(타이머2 인터럽트).

아두이노 타이머 인터럽트에 대해서 공부하다가, 외국의 어떤 사이트자료가 있어

원문 : http://www.instructables.com/id/Arduino-Timer-Interrupts/step1/Prescalers-and-the-Compare-Match-Register/

영어 실력이 좋지 못한 관계로 의역 및 오역이 있을수 있습니다.

The Uno has three timers called timer0, timer1, and timer2.  Each of the timers has a counter that is incremented on each tick of the timer's clock.  CTC timer interrupts are triggered when the counter reaches a specified value, stored in the compare match register.  Once a timer counter reaches this value it will clear (reset to zero) on the next tick of the timer's clock, then it will continue to count up to the compare match value again.  By choosing the compare match value and setting the speed at which the timer increments the counter, you can control the frequency of timer interrupts.

우노는 timer0, timer1, timer2라 불려지는 3개의 타이머를 가지고 있다. 각각의 타이머는 타이머 클럭틱마다 증가하는 카운터를 가지고 있다. CTC타이머 인터럽트는 카운터가 비교 매치 레지스터에 저장된 값에 도달할때 트리거된다. 일단 타이머 카운터가 이값에 도달하면, 타이머의 다음 클럭틱 때에 클리어(0으로 초기화)되고 ,  카운트 매치값  비교가 다시 진행될 것이다. 

비교매치값과 각 타이머가 카운터를 증가 시키는 속도를 선택하는 것으로, 당신은 타이머 인터럽트의 빈도를 제어할 수 있다.

The first parameter I'll discuss is the speed at which the timer increments the counter.  The Arduino clock runs at 16MHz, this is the fastest speed that the timers can increment their counters.  At 16MHz each tick of the counter represents 1/16,000,000 of a second (~63ns), so a counter will take 10/16,000,000 seconds to reach a value of 9 (counters are 0 indexed), and 100/16,000,000 seconds to reach a value of 99.

첫번째로 논의될 파라메터는 타이머가 카운터를 증가시키는 속도이다. 아두이노는 16Mhz 클럭으로 실행되고, 이것은 타이머가 그것의 카운터를 증가 시킬 수 있는 가장 빠른속도이다. 16MHz에서 카운터의 각 틱은 1/16,000,000초(약 63나노초)로 표현된다, 그러므로 카운터는 10/16,000,000초에 9의 값에 도달(카운터는 0에서 시작함)하고, 100/16,000,000초에는 99에 도달할 것이다.

In many situations, you will find that setting the counter speed to 16MHz is too fast.  Timer0 and timer2 are 8 bit timers, meaning they can store a maximum counter value of 255.  Timer1 is a 16 bit timer, meaning it can store a maximum counter value of 65535.  Once a counter reaches its maximum, it will tick back to zero (this is called overflow).  This means at 16MHz, even if we set the compare match register to the max counter value, interrupts will occur every 256/16,000,000 seconds (~16us) for the 8 bit counters, and every 65,536/16,000,000 (~4 ms) seconds for the 16 bit counter.  Clearly, this is not very useful if you only want to interrupt once a second.

많은 부분에서, 당신은 카운터를 16MHz 속도로 설정하는것은 너무 빠르다는것을 알 수있을 것이다. Timer0와 Timer2는 8비트 타이머이다, 이것은 카운터들이 최대 255의 값을 저장할 수 있다는것을 의미한다. Timer1은 16비트 타이머이다. 이것은 카운터가 최대 65535의 값을 저장할 수 있다는 의미다. 일단 카운터가 최대값에 도달하면, 다시 0으로 돌아갈 것이다(오버플로우라 불린다).  이것은 16MHz에서, 우리가 비교매치 레지스터에 최대 카운터 값을 기록할경우,  인터럽트는 8비트 타이머에서는 매 256/16,000,000 초(약 16마이크로초) 마다 발생하고 16비트 타이머에서는 매 65,536/16,000,000(약 4밀리초)초마다 발생한다는 의미다. 확실히, 이부분은 당신이 매초마다 한번 인터럽트를 원하는 경우에 전혀 유용하지 않다.

Instead you can control the speed of the timer counter incrementation by using something called a prescaler.  A prescaler dictates the speed of your timer according the the following equation:

대신에 프리스케일러(prescaler)라 불려지는 어떠한 것을 통해서 타이머 카운터의 증가 속도를 제어할 수 있다.프리스케일러는 다음의 방정식에 따라서 타이머의 속도를 지정한다.

(timer speed (Hz)) = (Arduino clock speed (16MHz)) / prescaler

(타이머속도(헤르츠)) = (아두이노 클럭속도(16메가헤르츠)) / 프리스케일러

So a 1 prescaler will increment the counter at 16MHz, an 8 prescaler will increment it at 2MHz, a 64 prescaler = 250kHz, and so on.  As indicated in the tables above, the prescaler can equal 1, 8, 64, 256, and 1024.  (I'll explain the meaning of CS12, CS11, and CS10 in the next step.) 

그러므로 1프리스케일러에서 카운터는 16MHz씩 증가하고, 8프리스케일러에서 2MHz, 64프리스케일러에서 = 250KHz, 와 같은 식으로 증가할 것이다. 위의 테이블에서 나타낸것처럼, 프리스케일러는 1, 8, 64, 256, 1024의 값이 될 수 있다.(다음스텝에서 CS12, CS11, CS10에 대해서 설명할 것이다)

Now you can calculate the interrupt frequency with the following equation:

다음의 방정식으로 당신은 인터럽트의 주기를 계산할 수있다.

interrupt frequency (Hz) = (Arduino clock speed 16,000,000Hz) / (prescaler * (compare match register + 1))

인터럽트주기(Hz) = (아두이노클럭(16MHz) / (프리스케일러 * (compare match 레지스터 값 + 1))

the +1 is in there because the compare match register is zero indexed

+1을 하는 이유는 비교 매치 레지스터가 0부터 시작하기 때문이다.

rearranging the equation above, you can solve for the compare match register value that will give your desired interrupt frequency:

위의 방정식을 다시 정리하면, 당신이 요구하는 인터럽트의 주기를 결정하는 비교 매치 레지스터의 값을 알 수있다.

compare match register = [ 16,000,000Hz/ (prescaler * desired interrupt frequency) ] - 1

비교 매치레지스터 값 = [16Mhz / (프리스케일러 * 요구하는 주파수)] - 1

remember that when you use timers 0 and 2 this number must be less than 256, and less than 65536 for timer1

타이머0과 타이머2에서 이값은(비교매치값) 256보다 작아야하며, 타이머1에서는 65536보다 작아야한다는것을 기억하라.

so if you wanted an interrupt every second (frequency of 1Hz):
compare match register = [16,000,000 / (prescaler * 1) ] -1
with a prescaler of 1024 you get:
compare match register = [16,000,000 / (1024 * 1) ] -1
= 15,624
since 256 < 15,624 < 65,536, you must use timer1 for this interrupt.

그렇기 때문에 매초마다 인터럽트를 원한다면(1Hz주파수) : 

비교매치값 = (16MHz / (프리스케일러 * 1)) - 1 에서 프리스케일러가 1024라면

비교매치값 = (16MHz / (1024 * 1)) - 1 = 15,624

256 < 15,624 < 65,536 이므로, 당신은 반드시 타이머1의 인터럽트를 사용해야한다.

원문 : http://arduino.cc/en/Reference/AnalogWrite

Description

Writes an analog value (PWM wave) to a pin. 

아날로그 값(PWM 웨이브)을 쓴다.

Can be used to light a LED at varying brightnesses or drive a motor at various speeds. 

LED의 동적인 밝기 또는 모터를 동적인 속도로 운행하는데 사용할 수 있다.

After a call to analogWrite(), the pin will generate a steady square wave of the specified duty cycle until the next call to analogWrite() (or a call to digitalRead() or digitalWrite() on the same pin). 

analogWrite()호출 후, 핀에는 지정된 듀티사이클의 안정된 직각파형이 생성되며, 같은핀에 analogWrite()가(또는  

digitalRead()나 digitalWrite()가 호출될때) 다시 호출되기 전까지 유지된다.

The frequency of the PWM signal on most pins is approximately 490 Hz. 

대부분의 핀에서 PWM신호의 주파수는 약 490Hz이다.

On the Uno and similar boards, pins 5 and 6 have a frequency of approximately 980 Hz. 

우노나 유사한 보드들에서, 5, 6번핀은 주파수가 대략 980Hz이다.

Pins 3 and 11 on the Leonardo also run at 980 Hz.

레오나르도에서는 3번과 11번핀 역시 980Hz이다.

On most Arduino boards (those with the ATmega168 or ATmega328), this function works on pins 3, 5, 6, 9, 10, and 11. 

대부분의 아두이노 보드들에서(Atmega168또는 Atmega328 같은), 이함수는 3, 5, 6, 9, 10, 11번핀에서 작동한다.

On the Arduino Mega, it works on pins 2 - 13 and 44 - 46. 

아두이노 메가에서, 이함수는 2 ~ 13번핀 및 44 ~ 46번핀에 작동한다.

Older Arduino boards with an ATmega8 only support analogWrite() on pins 9, 10, and 11.

Atmega8과 같은 이전의 아두이노보드들에서 analogWrite()함수는 오직 9, 10, 11번핀만 지원한다.

The Arduino Due supports analogWrite() on pins 2 through 13, plus pins DAC0 and DAC1. 

아두이노 두에에서 analogWrite()는 2 ~ 13번 및 DAC0와 DAC1을 지원한다.

Unlike the PWM pins, DAC0 andDAC1 are Digital to Analog converters, and act as true analog outputs.

PWM핀들과 다르게, DAC0와 DAC1은 디지털 아날로그 변환기이며, 실제로 아날로그 출력을 만든다.

You do not need to call pinMode() to set the pin as an output before calling analogWrite().

analogWrite()를 호출하기 전에 pinMode()를 호출해서 핀을 출력으로 설정할 필요는 없다.

The analogWrite function has nothing to do with the analog pins or the analogRead function.

analogWrite함수는 아날로그 핀이나 analogRead함수와는 전혀관련없다.

Syntax(문법)

analogWrite(pin, value)

Parameters(인자들)

pin: the pin to write to.(사용할 핀)

value: the duty cycle: between 0 (always off) and 255 (always on).

값 : 듀티사이클 : 0(항상꺼짐) ~ 255(항상켜짐)사이의 값

Returns(결과값)

nothing

Notes and Known Issues(알려진 이슈)

The PWM outputs generated on pins 5 and 6 will have higher-than-expected duty cycles. 

5, 6번핀에서 생성되는 PWM출력은 의도했던것보더 높은 듀티사이클을 가질 것이다.

This is because of interactions with the millis() and delay() functions, which share the same internal timer used to generate those PWM outputs. 

이것은 millis()나 delay()함수들과의 상호작용때문으로, PWM출력생성에 내부 타이머를 공유하기 때문이다.

This will be noticed mostly on low duty-cycle settings (e.g 0 - 10) and may result in a value of 0 not fully turning off the output on pins 5 and 6.

이것은 대부분 낮은 듀티 사이클 설정(예를들어 0 ~10)에서 주의 를 요하며, 결과적으로 0의값 설정은 5, 6번핀을 완전히 끄지 못한다.

Example

Sets the output to the LED proportional to the value read from the potentiometer.

전위차계로 부터 읽은 값에 비례하여 LED출력을 설정

 

  
int ledPin = 9;      // LED connected to digital pin 9

int analogPin = 3;   // potentiometer connected to analog pin 3

int val = 0;         // variable to store the read value



void setup()

{

  pinMode(ledPin, OUTPUT);   // sets the pin as output

}



void loop()

{

  val = analogRead(analogPin);   // read the input pin

  analogWrite(ledPin, val / 4);  // analogRead values go from 0 to 1023, analogWrite values from 0 to 255

}
  
[Get Code]

See also

• analogRead()
• analogWriteResolution()
• Tutorial: PWM

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