STM32F4 + DMA + PWM дублирование значений

[vladyka1701]

Приветствую. Разбираюсь с контроллером STM32F411, захотел сделать свою реализацию библиотеки для управления светодиодами WS2812b.

Вкратце, кто про них не знает: цвет в них кодируется 24 битами (по 8 на цвет), а сами единицы и нули кодируются соотношением длительностей высокого и низкого уровней. Картинку привёл для наглядности.

Спойлер

 

Идея не новая: настроить таймер в режим ШИМ на частоту 800 кГц и с помощью DMA "скармливать" ему новые значения для регистра совпадения.

Согласно reference manual и примерам от ST был сделан проект, код которого я представлю чуть ниже. Его параметры: Частота тактирования МК 16 МГц, таймер в режиме Fast PWM, PSC = 0, ARR = 19, Выход на максимальной скорости, DMA MemToPeriph High priority Circular. Я задал тестовый массив и столкнулся с такой проблемой: Если загружать маленькие значения в регистр сравнения (0-13), то всё работает отлично и скважность меняется на лету, однако при крупных значениях, например 14 и далее (скважность примерно 60% и больше), периоды начинают дублироваться. Как я не игрался с режимами ШИМ и скоростью выводов, это "залипание" побороть не удалось. Так оно выглядит графически: Задан массив {5, 5, 5, 5, 15, 5, 5, 5, 5, 5}, контроллер выдаёт следующее, т.е. значение "15" продублировалось.

Прошу подсказать, с чем может быть связано столь странное поведение связки таймера и DMA и как можно заставить таймер нормально выдавать коэффициент заполнения более 70%. В интернете похожих тем не удалось найти.

Внизу прилагаю куски кода, дописанные к сгенерированному CubeMX. Кому не удобно читать кусочками, во вложениях есть полный main.c. Написан с применением LL, готов разъяснить неясные команды и выслать проект CubeMX по необходимости.

Заранее благодарен.

uint32_t timdata[10] = {5, 5, 5, 5, 15, 5, 5, 5, 5, 5}; //Массив данных

//ДОнастройка таймера
	LL_TIM_EnableDMAReq_CC1(TIM5);
	LL_TIM_EnableDMAReq_UPDATE(TIM5); // Разрешить запросы к DMA
	
	LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM5, LL_TIM_CHANNEL_CH1);
	
	LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM5);
		
	LL_TIM_EnableIT_CC1(TIM5);
	LL_TIM_EnableIT_UPDATE(TIM5);
	
	LL_TIM_EnableCounter(TIM5); // Включение ШИМ на ножке, разрешение прерываний и запуск счетчика
	
	LL_TIM_GenerateEvent_UPDATE(TIM5); // Из примера ST

// Настройка DMA
//CubeMX
	  LL_DMA_SetChannelSelection(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_CHANNEL_6);

  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH);

  LL_DMA_SetStreamPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_PRIORITY_HIGH);

  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_MODE_CIRCULAR);

  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);

  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);

  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_PDATAALIGN_WORD);

  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, LL_DMA_MDATAALIGN_WORD);

  LL_DMA_DisableFifoMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_2);
	//Пользовательский код
	DMA1_Stream2->PAR = (uint32_t)&(TIM5->CCR1); //Адрес регистра СС1
	DMA1_Stream2->M0AR = (uint32_t)&timdata; //Адрес массива
	
	LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_STREAM_2, 10); //Размер массива
	
	LL_DMA_EnableIT_TC(DMA1, LL_DMA_STREAM_2); //Разрешение прерываний (необязательно)
	LL_DMA_EnableIT_TE(DMA1, LL_DMA_STREAM_2);
	
	LL_DMA_EnableStream(DMA1, LL_DMA_STREAM_2); // Включить DMA

 

main.c

Изменено 21 января, 2022 пользователем vladyka1701

[Реклама]

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

[BARS_]

Да что ж вечно тянет на какие-то шлаковые либы, которые 10 строк понятного, легко проверяемого кода превращают в простыню плохо читаемого текста. Но это так, лирика. Вот это LL_DMA_PDATAALIGN_WORD какой размер блоков памяти означает, 16 или 32 бита?

 

16 минут назад, vladyka1701 сказал:

контроллер выдаёт следующее, т.е. значение "15" продублировалось.

Судя по графику он вообще бред выдает, который никак не соотносится с массивом данных. Ведь в массиве 4 коротких импульсов, а затем длинный. На графике такого и близко нет.

[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

[vladyka1701]

55 минут назад, BARS_ сказал:

бред выдает

Вы правы, я не заметил этого, смотрел на другое и упустил ещё ошибку. Попробовал ввести массив из 9 вместо 10 значений {3, 5, 7, 9, 11, 9, 7, 5, 3} и всё отобразилось адекватно, но стоило сделать 10 элементов, как выходной сигнал снова перестал соответствовать реальности. Получается, DMA затыкается на длительных последовательностях? Не уверен, как можно объяснить такое поведение.

55 минут назад, BARS_ сказал:

LL_DMA_PDATAALIGN_WORD

32 бита, я использую TIM5 с 32 битными регистрами, поэтому WORD. PDATA -- это размер блоков памяти периферии.

Off:

Честно, никогда не понимал критики библиотек, это ведь просто инструмент со своими плюсами и минусами, главное -- понимание того, что должно получиться. Вот на чём Вы предлагаете писать? Всего-то в живых остался HAL да LL, остальное, что не поддерживается ST я даже не рассматриваю. Какая библиотека не будет являться шлаком?

P.s. ну и LL -- по сути, просто набор макросов, который мне, например, помогает чуть быстрее ориентироваться в коде из-за легко запоминаемых названий функций, а не MODULE->REG, но это тоже разговор о вкусах, не пытаюсь выставить свою точку зрения единственно верной

Изменено 21 января, 2022 пользователем vladyka1701

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

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

[BARS_]

2 минуты назад, vladyka1701 сказал:

32 бита

Точно 32? WORD вроде как намекает на 16 бит.

 

3 минуты назад, vladyka1701 сказал:

Какая библиотека не будет являться шлаком?

CMSIS хватает на 100%, а главное все очень легко проверяется по даташиту. И код будет компактным и легко читаемым.

Например настройка таймера:

	RCC->APB1ENR |=  RCC_APB1ENR_TIM14EN;   

	TIM14->PSC = 42000;         
	TIM14->ARR = 200; // 100 ms
	TIM14->DIER |= TIM_DIER_UIE;  
	TIM14->CR1 |= TIM_CR1_CEN;     
	
	NVIC_EnableIRQ(TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn);	

 Плюс 100% не будет ошибок, коих и в HAL и LL полно. Да и скорость работы МК выше, занятой памяти меньше.

 

5 минут назад, vladyka1701 сказал:

LL -- по сути, просто набор макросов,

Путаете макросы и функции... И HAL и LL огромный набор бестолковых функций, в большинстве из которых тупо выполняется одна строка кода в виде записи в регистр.

[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

[vladyka1701]

10 минут назад, BARS_ сказал:

Точно 32

Уверен. Вот, например, пара доказательств с других сайтов

Ну и вроде как логично, контроллер же 32 битный, значит и слова таковые.

Off

За совет благодарен, я планирую перебраться на CMSIS, однако мой опыт с STM ещё не настолько большой и небольшая помощь от предварительно сгенерированного кода пока не помешает.

С LL да, там 90% это функции из одной строки, но мне лично нравится такая простота (не то, что хал, где одна функция обвешана кучей проверок и ссылок на другие библиотеки) и, повторюсь, ИМХО, самодокументируемость. Запомнил функции и гоняешь туда-сюда, можно лазить в RM не каждый раз, а через раз  .

Изменено 21 января, 2022 пользователем vladyka1701

[vladyka1701]

Важное замечание по поводу

2 часа назад, BARS_ сказал:

Судя по графику он вообще бред выдает

Всё таки не бред, я немного подумал: у меня ведь DMA работает циклически, вот и получается после длинного импульса не 5 коротких, а 9, потому что данные пошли по кругу. (На самом деле получается 8 коротких, но если поменять 15 на, например, 11, чтобы не возникало дублирования, то всё хорошо.

 

Если взять самый первый массив с залипанием, то получим лишь 8 коротких отсчётов. есть подозрение, что тот, который отмечен знаком вопроса, "по инерции" получает скважность 15 и становится длинным, хотя он должен быть коротким. Т.е. это не "15" повторяется два раза (и потом идут 9 коротких отсчётов), а следующий за "15" отсчёт не успевает получить новое значение "5" и остаётся с предыдущим. Не знаю, как это по-человечески объяснить. Мне кажется, DMA после значения "15" послал пятёрку, а вот таймер её почему-то решил игнорировать и оставить значение "15", и только после ещё одного запроса DMA таки поменял значение CCR.

Надеюсь, сумел донести мысль.

Изменено 21 января, 2022 пользователем vladyka1701