Микроконтроллер пропускает прерывания

[Обычный Человек]

Микроконтроллер ATmega328p, внешний кварц 16МГц. Компилятор avr-gcc с оптимизацией O1

Написал код для управление шаговым двигателем. Работает так: требуемая скорость задается переменной STP1_ReqSpeed, дальше с частотой 100Гц срабатывает таймер TIM0, который высчитывает с какой частотой надо подавать сигналы на вход шагового драйвера. TIM1 работает в режиме частотно импульсной модуляции и по прерыванию меняет значение пина на противоположное.

Управление работает, скорость регулируется, но по какой то причине случаются пропуски шагов. Чаще всего во время ускорения. Количество пропусков от 0 до 4, обычно 2-3, длятся 32мс.

Из кода вырезал неиспользуемое. Заменить прерывания на аппаратный ШИМ возможности нет. Как убрать эти пропуски?

Скрытый текст

// main.c
#define F_CPU 16000000UL

#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>
#include "uart.h"

#define STP_ENABLE_PORT	PORTB
#define STP1_STEP_PORT	PORTD
#define STP1_DIR_PORT	PORTD

#define STP_ENABLE_REG	DDRB
#define STP1_STEP_REG	DDRD
#define STP1_DIR_REG	DDRD

#define STP_ENABLE_PIN	0
#define STP1_STEP_PIN	3
#define STP1_DIR_PIN	6

// Количество шагов для достижения 1 мм. С УЧЕТОМ ДЕЛИТЕЛЯ
#define STP1_STEPS_PER_UNIT	224 	// (200*16)/(36*2*PI)

// Максимальные значения
#define STP1_MAX_SPEED		320 	// 320 мм/с; выше 327 - переполнение
#define STP1_ACCELERATION	1000 	// 1  мм/с^2

// Частота TIM0 - контролирующий таймер
#define CTL_TIMER_FREQ		100 	// 100 Hz

// Абсолютно минимальная скорость в попугаях
#define ABS_MIN_SPEED		110 	// (16000000Гц*100)/(16*14*65535)


int16_t STP1_CurSpeed = 0; // Значение с фиксированной точкой, до 327.67
int16_t STP1_ReqSpeed = 0;

inline int16_t ABS(int16_t X){
	if(X < 0) 	return -X;
	else		return X;
}

uint8_t t = 0;

// STEPPER1 - просто меняем значение пина GPIO
ISR(TIMER1_COMPA_vect){
	if(t){
		t=0;
		STP1_STEP_PORT |= (1 << STP1_STEP_PIN);
	}else{
		t=1;
		STP1_STEP_PORT &= ~(1 << STP1_STEP_PIN);
	}
}

// CTL_TIMER_FREQ = 100 Гц; таймер, обрабатывающий физику
ISR(TIMER0_COMPA_vect){
	sei();
	// Значение на которое можно изменить скорость
	uint16_t STP1_DeltaSpeed = (((uint32_t)STP1_ACCELERATION*100)/(uint32_t)CTL_TIMER_FREQ);
	// Увеличиваем или уменьшаем скорость
	if(STP1_CurSpeed < (STP1_ReqSpeed*100))
		STP1_CurSpeed += STP1_DeltaSpeed;
	if(STP1_CurSpeed > (STP1_ReqSpeed*100))
		STP1_CurSpeed -= STP1_DeltaSpeed;
		
    // Если скорость != 0
	if(ABS(STP1_CurSpeed)>ABS_MIN_SPEED){
		// Включаем прерывания STP1
		TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
		// Считаем попугаев
		uint16_t period = (1600000000/((uint32_t)STP1_STEPS_PER_UNIT*(uint32_t)ABS(STP1_CurSpeed)));
		// Установка периода таймера
		OCR1AH = (uint8_t)(period >> 8);
		OCR1AL = (uint8_t)(period);
	}else{
		// Выключаем прерывания STP1
		TIMSK1 &= ~(1 << OCIE1A);
	}
}

void STP_Init( void ){
	// Включаем выходы
	STP1_STEP_REG	|= (1 << STP1_STEP_PIN);
	STP1_DIR_REG	|= (1 << STP1_DIR_PIN);
	// Включаем двигатели
	STP_ENABLE_REG	|= (1 << STP_ENABLE_PIN);
	STP_ENABLE_PORT &= ~(1 << STP_ENABLE_PIN);
}

void TIM1_Init(){
	// CTC режим
	TCCR1B |= (1 << WGM12);
	// Делитель 8
	TCCR1B |= (1 << CS11);
}

void TIM0_Init(){
	// CTC режим
	TCCR0A |= (1 << WGM01);
	// Делитель 1024 
	TCCR0B |= (1 << CS02)|(1 << CS00);
	// Прерывания
	TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
	// Частота 100Гц
	OCR0A = (uint8_t)155;
}

int main( void ){
	UART_Init(103);
	STP_Init();
	TIM1_Init();
	TIM0_Init();
    
	sei();
	while (1){
		STP1_ReqSpeed = 320;
		_delay_ms(500);
		STP1_ReqSpeed = 0;
		_delay_ms(1100);
    }
}

 

Осциллограммы:

Скрытый текст

 

 

 

 

[Реклама]

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

[aitras]

// Увеличиваем или уменьшаем скорость
if(STP1_CurSpeed < (STP1_ReqSpeed*100))
    STP1_CurSpeed += STP1_DeltaSpeed;
if(STP1_CurSpeed > (STP1_ReqSpeed*100))
    STP1_CurSpeed -= STP1_DeltaSpeed;

Не может ли вот тут случаться ситуация переполнения STP1_CurSpeed в ту или иную сторону?

 

[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

[Обычный Человек]

@aitras Нет, вывожу эти значения по UART, меняются плавно от 0 до 32000 и обратно, с периодом тоже порядок. Данный код стремится сравнять текущую и требуемую скорость, а так как текущая с фиксированной точкой, требуемая скорость умножается на 100, поэтому и ограничение до 327 мм/с

[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

[Обычный Человек]

Не понятно почему именно 32мс, это значение не меняется. Таймер 100гц или 500гц, нет разницы.

[Обычный Человек]

Все, разобрался. В момент смены частоты меняется значение триггера, а текущее значение таймера остается прежним. В итоге таймер считает до переполнения, так как триггер был пропущен, отсюда и 32мс. Добавил сравнение и все работает.