🛠 Programmer aux registres : interruption Timer/Counter1

Objetivos

Salir de la API de Arduino para controlar el ATmega32u4 « a pelo »: configurar el Timer/Counter1 en modo CTC (Clear Timer on Compare Match) con un divisor de 1024, activar una interrupción de hardware a 1 Hz y alternar el LED del pin 13 (PB7) directamente en el registro PINB. Comprenderás la ruta completa: reloj de 16 MHz, prescaler, OCR1A, vector de interrupción y por qué una ISR debe ser mínima.

Material

• 1 Arduino Leonardo (el sketch se ejecuta sobre el núcleo de Arduino, que sigue siendo necesario para la inicialización y el bootloader Caterina)
• Ningún componente externo: el LED integrado es suficiente

Código completo

// Clignotement 0,5 Hz par interruption Timer/Counter1 en mode CTC
// 16 MHz / 1024 (prescaler) / 15625 = 1 Hz d'increment compare

volatile uint8_t clignotements = 0;

void setup {
  DDRB |= (1 << DDB7);          // PB7 (Arduino D13) en sortie
  noInterrupts;
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << CS12) | (1 << CS10); // mode CTC, prescaler 1024
  TCNT1  = 0;
  OCR1A  = 15624;               // 16e6 / 1024 / (15624+1) = 1 Hz
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);      // autorise l'interruption Compare Match A
  interrupts;
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
  PINB = (1 << PINB7);          // ecriture de 1 dans PINB = bascule la broche
  clignotements++;
}

void loop {
  // Le travail se fait dans l'ISR ; la boucle principale reste libre.
  // Exemple : Serial toutes les 2 bascules (0,5 Hz) si besoin.
}

Verificación esperada

El LED parpadea a 0,5 Hz (un cambio de estado por segundo, por lo tanto, un apagado/encendido cada 2 s). Verifica la precisión comparando 60 parpadeos con un reloj: el error proviene únicamente de la tolerancia del cristal de 16 MHz. Suspende el loop con delay: el parpadeo continúa, lo que demuestra que es el temporizador y una interrupción los que controlan el pin.

Errores frecuentes

• Olvidar noInterrupts/interrupts alrededor de la configuración: modificar TCCR1B/OCR1A mientras el temporizador está funcionando puede producir un desbordamiento parásito.

• No declarar volatile la variable compartida (clignotements): sin esta palabra clave, el optimizador puede eliminar su lectura en loop.
• ISR demasiado larga: una ISR que imprime o introduce retardos rompe otras interrupciones, incluida la USB de la Leonardo (el servicio USB está controlado por interrupciones) — la conexión puede bloquearse.
• Equivocarse de registro de alternancia: PINB = (1 << PINB7) alterna; PORTB ^= ... también funciona, pero realiza una lectura-modificación-escritura, menos atómica en contexto de interrupción.
• Cálculo erróneo de OCR1A: con el prescaler 1024, 1 Hz corresponde a OCR1A = 15624; a 2 Hz, 7811; el error clásico es olvidar el +1 del conteo desde cero.