임베디드 시스템에서 타이머는 매우 중요한 주변 장치입니다. 타이머는 정밀한 지연을 가능하게 할 뿐만 아니라 PWM(펄스 폭 변조) 신호 생성, 외부 이벤트 캡처, 주기적인 작업 실행 등 다양한 기능을 수행합니다.
이전 글인 마이크로컨트롤러 타이머에 대한 기초 지식: 입문 가이드에서 타이머의 기본에 대해 다뤘습니다. 이번 글에서는, AVR 마이크로컨트롤러를 예시로 사용하여 TCA 타이머 모듈에 대해 설명할 것입니다.
1. 타이머의 기본 개념
간단히 복습하자면, 타이머는 타이밍 제어를 위해 클럭 펄스 또는 외부 신호를 카운트하도록 설계된 하드웨어 모듈입니다. 소프트웨어 기반 지연과 달리, 하드웨어 타이머는 정밀도가 더 높으며 CPU 부하도 더 낮습니다.
2. TCA 타이머 모드 개요
AVR® 마이크로컨트롤러를 예시로 들어, 일반적인 타이머 모드 중 하나를 소개합니다:
TCA 타이머 모드
TCA 타이머는 PWM 신호 생성에 최적화된 타이머로, 다음과 같은 소자에서 사용할 수 있습니다:
그림 1: TCA 타이머 기능 블록도
모듈은 고해상도 출력을 위해 16비트 모드로 동작하거나 두 개의 독립적인 8비트 모드로 분할할 수 있습니다. 타이머는 TOP 값에 도달할 때까지 계속 카운트가 증가하며, TOP에 도달하면 BOTTOM (0)으로 리셋됩니다. 단, 듀얼 슬로프 모드에서는 0까지 카운트가 반대로 감소합니다.
그림 2: TCA 타이머 동작 모드
PWM 신호를 생성하기 위해, TCA는 비교 채널을 사용하여 타이머 값이 설정된 값에 도달하거나 초과하였는지 확인합니다. 조건이 만족되면, 해당 출력은 하이 상태가 됩니다. 또한 TCA는 장치가 업데이트 트리거를 수신하기 전까지 기록한 값을 저장하는 이중 버퍼링(double buffering) 을 지원합니다 (모드에 따라 다름). Event System (EVSYS) 을 통해 입력 제어(gate), 이벤트 엣지 카운트, 카운트 방향(증가/감소) 제어, 타이머 재시작과 같은 고급 제어를 다양한 조건에서 수행할 수 있습니다.
타이머 모듈에 대한 추가 정보를 다음 게시글에서 확인해 보십시오: AVR 마이크로컨트롤러 타이머의 TCD 모드 소개
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