Atmega64a максимальная частота программного шим

[artos5]

Добрый вечер Всем!

Такой вопрос :

Нужно организовать 40 каналов шим 8бит как можно большей частоты .

Как лучше сделать ?

В прерывании по переполнению вставить switch() и в нем переключать выходы по программному таймеру , а порты переключать уже ассемблерных и командами cbi sbi.

Или полностью выполнить этот участок на асм?

У кого есть пример кода на asm ? (аналог switch ) помогите пожалуйста .

Ps кварц у меня 16МГц . И ещё будет dmx512 декодер он уже почти дописан.

С уважением Артем.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Starichok]

для получения максимальной частоты нужно ВСЮ программу делать на ассемблере.

расчет и вывод 40 каналов, даже на ассемблере, даже с кварцем на 16 МГц, займет много времени, и частота получится не высокая.

программный таймер, задающий цикл работы, нужно делать с запасом по времени, чтобы перекрыть максимальное время расчета всех каналов. а это еще немного понизит частоту.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[artos5]

Старичок , ну 200Гц  получится выжать?

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[ARV]

16 часов назад, artos5 сказал:

Нужно организовать 40 каналов шим 8бит как можно большей частоты .

Тупейший метод (массив счетчиков) при тактировании на 16 МГц давал у меня примерно 140 Гц частоту ШИМ для 32 каналов. На Си. Если применить BAM и покумекать, можно 200 выжать, надеюсь...

Изменено 26 января, 2019 пользователем ARV

[Starichok]

откуда же я это могу знать?

пока не напишешь и в отладчике не проверишь время выполнения всех 40 каналов, не узнаешь...

[_abk_]

В 1/26/2019 в 02:48, artos5 сказал:

Нужно организовать 40 каналов шим 8бит как можно большей частоты

Решение зависит от значения частоты. Можно взять и несколько МК, дергающих ножками по принятым значениям. 

[Starichok]

В 27.01.2019 в 11:36, _abk_ сказал:

Решение зависит от значения частоты.

правильнее сказать - от требуемой частоты.

[mixan23]

Может посмотреть в сторону PCA9685 или подобных ШИМ контроллеров? А там и плодить корпусов сколько нужно

[artos5]

Спасибо за информацию ! Для будущих разработок учту. Тут ситуация такая что есть у меня в остатке платы , которые были на 40 каналов , только без шим а или вкл. или выкл. Для экономии на производстве ПП было принято решение ввести софтово шим управление на 40 каналов . Что ещё хочу сказать :

На stm32 я такую задачу решал , было программное ШИМ на 40 каналов с частотой 400Гц и 8 бит разрешение.

Алгоритм стандартный для такой задачи :

Прерывание с частотой Fint=Fpwm * 255

~102000Hz.

Именно на STM32F100RBT6.

На AVR я такого не делал , но скоро попробую , да на нем и не нужно 400Гц. Возможно придётся на ASM все критичные куски писать.

[ruhi]

В 26.01.2019 в 15:22, ARV сказал:

Тупейший метод (массив счетчиков) при тактировании на 16 МГц давал у меня примерно 140 Гц частоту ШИМ для 32 каналов

Лучше использовать один счетчик и массив евентов-"переназначаемых событий управления пинами".

Частота будет определяться временем отработки евента - то есть переключения значения на ноге и переназначения события на новое время для этого канала.

Если прикинуть я думаю инструкций 200 скажем по 2 такта хватит на такую операцию, поэтому частота примерно может достигать:16 000 000/400 = 40 кГц - что то уж очень много, но значит 10кГц легко.

Изменено 28 января, 2019 пользователем ruhi

[artos5]

1 час назад, ruhi сказал:

Лучше использовать один счетчик и массив евентов-"переназначаемых событий управления пинами".

А можно подробнее про метод?

[ruhi]

1 час назад, artos5 сказал:

А можно подробнее про метод?

если вопрос напишите отвечу, идею я, мне кажется четко сформулировал.

в принципе, можно даже статью написать, если будут интересующиеся.

[artos5]

Я один метод знаю, но он не сходится с вашим . И мой метод требует более высокой частоты..

[Yurkin2015]

4 часа назад, ruhi сказал:

частота примерно может достигать:16 000 000/400 = 40 кГц

Вы забыли ещё на 256 разделить, т.к. здесь ШИМ имеет 256 градаций по заполнению.

[artos5]

1 час назад, Yurkin2015 сказал:

Вы забыли ещё на 256 разделить

Вот я это тоже заметил , но подумал что вдруг метод какой-то супер новый и действительно шим может так быстро формировать

[Yurkin2015]

15 минут назад, artos5 сказал:

шим может так быстро формировать

Ну, предположим, хочется ШИМ с частотой 200Гц и глубиной 8 бит. Тогда частота дискретизации равна 200* 256 = 51200. Ну , пусть кругло 50кГц.

Запускаем таймер с прерыванием каждые 20 мкс - при 16МГц это 320 команд в один такт, или 8 для каждого канала ШИМ. Можно, конечно, втиснуть проверку и установку для канала в эти 8 команд.

 

Но можно пойти и другим путём. Вот, 8-битный ШИМ бегает по кругу 0-255 и управляет каналами. Но у нас только 40 каналов. Значит только максимум 40 раз за круг что-то надо сделать, а всё остальное время 216 раз - пустая проверка условия. То есть большую часть времени мы зря прервались и потеряли некоторое время.

А, вот, ежели взять один массив из 40 байтов и заранее положить в него точки по времени, когда что-то надо сделать, и второй массив из 40 байтов с номерами каналов, то жизнь может значительно облегчиться.

К примеру, необходимо раскидать по каналам какой-то рисунок ШИМа. Счётчик ШИМа от 0 до 255. При 0 все каналы включаем. Затем при =10 выключаем 1-ый канал, при =14 выключаем 7-ой канал, при =25 выключаем 38-ой канал и т.д. То есть заполняем массив  дельта времени [10], [4], [11] ... и массив каналов [1], [7], [38] ...

Далее, делаем переменный шаг прерываний таймера. То есть при первом прерывании таймера мы тут же извлекаем время следующего прерывания [10], изменяем регистр ТОР таймера и выходим.

Следующее прерывание наступит уже через 10*20мкс = 200 мкс. При втором прерывании таймера выключаем только 1-ый канал, устанавливаем новое время прерывания [4] и выходим, ничего более не делая.

Следующее прерывание наступит уже через 4*20мкс = 80 мкс. При третьем прерывании - выключаем 7-ой канал, новое время [11], выход.

И так далее.

В результате количество прерываний значительно уменьшилось. И в самом прерывании мы уже точно знаем, что надо делать, никаких проверок и переборов каналов нету. Поэтому сама процедура очень короткая.

Ну, придётся попыхтеть немного, если захотите по ходу пьесы изменять ШИМ по каналам. Всякий раз придётся пересчитывать массивы времени и номеров каналов. Но это будет происходить не так часто, так шта ресурсы МК не пострадают.

[IMXO]

http://easyelectronics.ru/upravlenie-bolshim-kolichestvom-svetodiodov-cherez-binary-angle-modulation.html#more-1149

[Alex]

Когда для чего-либо не хватает скорости вычислений, всегда нужно вспоминать о табличных методах.
@artos5 , покумекай в этом направлении. Думаю, решение найдётся, причём неплохое...

[Starichok]

10 часов назад, Yurkin2015 сказал:

при 16МГц это 320 команд в один такт, или 8 для каждого канала ШИМ. Можно, конечно, втиснуть проверку и установку для канала в эти 8 команд.

сильно сомневаюсь, что за 8 команд можно сделать полный расчет одного канала.

а также МК должен сделать большую кучу другой работы - опросить и обработать входы, обработать и вывести индикацию и еще много чего...

итого реальная частота ШИМ упадет во много раз.

[Alex]

40 минут назад, Starichok сказал:

сильно сомневаюсь, что за 8 команд можно сделать полный расчет одного канала.

А какие там расчёты ?
Инкремент 8-мибитной переменной, сравнение её с другой и установка/сброс бита порта по условию сравнения.
Не знаю как на AVR, но например на PIC18 вполне реально вместить это в 8 команд. Ещё и останется.

PS: @artos5 , а для чего эти ШИМы нужны ? Может разрядность уменьшить, раза эдак в 2 ?
PS2: Хотя, 320 команд должно хватить с головой. Табличный метод и работа с целыми портами (по 8 выходов за раз) никто не отменял. Всё реально сделать...

[artos5]

1 час назад, Alex сказал:

для чего эти ШИМы нужны ?

Dmx контроллер попросили сделать. 

Надо желательно 8бит.

Попробую алгоритм предложенный выше, если устроит - оставлю

Я за него когда-то уже читал, но так и не догнал тогда как он работает. 

[Alex]

Возьми лучше какой-нибудь проц с DMA и пятью свободными 8-мибитными портами. И твоя задача решиться на раз-два. И проц будет совершенно свободен, для других задач (прим данных, обработка, ...).
Тем более, ты уже работал с STM32, вот и выбери что-нибудь из них.

PS: Никогда не думал, что буду советовать кому-нибудь ST, но в твоей ситуации, это - реальный выход

[artos5]

Я знаю что стм идеально для этого) и я на нем решал такое (тоже 40 каналов). Но дело в том что есть платы заводские готовые под атмега64, и я ради экономии ~80$ , хочу на атмеге решить

[Alex]

Посмотри распиновку выходов. Если все 40 каналов разбито по портам (по 8 штук), то тебе повезло

В 320 тактов влезешь с лихвой. Я бы даже сказал, что можно и раз в 5 увеличить частоту. Потребуется только РАМа чуть больше килограмма.

[artos5]

Из за большого количества выходов и из за трудности разводки , не все порты целиком используются

PCB_NEW-PCB_20190129095228.pdf

Schematic__20190129095255.pdf