ШИМ, сделать три канала? Опции

[ps1x]

Как сделать шим на 3 канала с одним таймером? Использовать принцип динамической индикации?
p.s. Надо подключить rgb светодиод.

[add]

Ув. =GM=, перечитал все посты не один раз, но так и непонял сути Вашего алгоритма. Как я понял Вы заранее подготавливаете данные для вывода в порт а также константу сравнения для таймера. Но если у вас для всех 24-х каналов устанавливается длительность одновременно, как меняется значение в каждом канале? Или у Вас задан массив в котором значение для одного канала задается не в одном байте а в х-отом бите каждого байта, а текущая длительность интервала импульса шима по прерыванию либо добавляется, либо нет к интегралу всего периода?
Поправьте пожалуйста, если чтото не так понял.
Какое максимальное кол-во значений ступенек можно в таком случае реализовать? И на сколько МЦ затратно подготовка данных для такого шима?

[=GM=]

Ув. =GM=, перечитал все посты не один раз, но так и непонял сути Вашего алгоритма. Как я понял Вы заранее подготавливаете данные для вывода в порт а также константу сравнения для таймера. Но если у вас для всех 24-х каналов устанавливается длительность одновременно, как меняется значение в каждом канале? Или у Вас задан массив в котором значение для одного канала задается не в одном байте а в х-отом бите каждого байта, а текущая длительность интервала импульса шима по прерыванию либо добавляется, либо нет к интегралу всего периода? Поправьте пожалуйста, если что-то не так понял.
Какое максимальное кол-во значений ступенек можно в таком случае реализовать? И на сколько МЦ затратно подготовка данных для такого шима?

Ну, если по-честному, то я здесь свой алгоритм и не выставлял, немудрено его не понять. Был выложен фрагмент Саше Витебскому просто для иллюстрации, как я реализовывал свой алгоритм, ничего более. Но потом народ стал спрашивать подробности, я стал отвечать, теперь вроде бы должен нести ответ(:-)

Итак, приступим к выявлению момента истины...Несколько аксиом для разгона.

1) Будем использовать МК с ОЗУ не менее 1 Кбайта и тактовой частотой 20 МГц, ну и ног должно хватить по крайней мере для 24 выходных шимов. Пусть это будет атмега88.

2) Формирование выходных сигналов 24-канальной шим осуществляется в прерывании таймера0 по сравнению в Output Compare Unit (подробнее см. в doc8025а, с.98). Программа выдачи приведена в моём посте #18. Время выполнения 18 машинных циклов (можно снизить до 13).

3) За период шима может возникнуть максимум 24 прерывания (по числу сигналов шим).

4) Полное время на все прерывания не более 18*24*0.05=21.6 мкс.

Как это всё работает. В начале периода шим обнуляются все 24 шим сигнала и таймер начинает работать с 0. В регистр сравнения OCR0A из текущего буфера запихивается первая уставка, т.е. таймерное время, когда некоему шиму (или нескольким, не важно) необходимо перейти из состояния 0 в состояние 1. При достижении равенства уставки и значения в таймере происходит прерывание OCF0A, начинает работать программа из поста #18, которая выставляет в порты сформированные заранее образы всех ТРЁХ портов. Затем программа записывает в OCR0A вторую уставку и засыпает до следующего прерывания.

В это время фоновая программа подготавливает следующий буфер для следующего периода шим. Буфер состоит из 24 записей. Каждая запись содержит 4 байта. Общий вид таблицы таков

Код

              уставка    образ п.А  образ п.B  образ п.C  
   .db         0x10,     0b0000000, 0b0000000, 0b00000011
   .db         0x20,     0b0000000, 0b0000000, 0b00000111
   .db         0x21,     0b0000000, 0b0000000, 0b00001111
   .db         0x50,     0b0000000, 0b0000000, 0b00011111
   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
   .db         0x8F,     0b1011111, 0b1111011, 0b00011111
   .db         0xB9,     0b1111111, 0b1111111, 0b11111111

Как можно видеть, бит образа порта, перешедший из состояния 0 в состояние 1 в N-ой записи, остаётся в этом состоянии до конца таблицы.

Основными задачами фоновой программы (с точки зрения формирования шим) являются приём извне (или вычисление) новых уставок для каждого канала и подготовка на их основе нового буфера. По окончанию подготовки нового буфера адрес нового буфера записывается в ячейку памяти. При нулевом времени таймера этот адрес записывается в регистр Х, как я уже говорил ранее. Далее фоновая программа принимает новые уставки и ждёт начала нового периода шим для подготовки нового буфера.

Ну вот, вгрубе и всё описание.

В завершение, ответы на ваши вопросы. Максимальное количество ступенек – 256, за один период шима (для 6 кГц) фоновая программа успевает учесть в подготовке все 24 уставки (подчеркну, если они будут готовы), об этом тоже писалось ранее. Например, в одном периоде можно установить все сигналы в 1, а в следующем – в 0. На выходе всех каналов будет меандр с Fшим/2. Как видите, можно легко и непринуждённо достичь частоты Найквиста(:-).

[add]

SasaVitebsk, Вы так все хорошо подытожили.. прям даже не хотелось больше вопросов задавать :-)

Ну, если по-честному, то я здесь свой алгоритм и не выставлял, немудрено его не понять. ..

Значит мое предположение посте №48 оказалось верным. :-) Еще один мАААлюсенький вопросик, ну для полного блаженства :-).. Вот например если мы работаем с массивом постоянно меняющихся значений шима (.db 23,45,255,10 ....и т.п.) , то в озу необходимо подготавливать данные, а как? Ролами(rol)?, рорами(ror)? Как лучше перелопатить массив необходимую форму?

[=GM=]

Значит мое предположение посте №48 оказалось верным. :-) Еще один мАААлюсенький вопросик, ну для полного блаженства :-).. Вот например если мы работаем с массивом постоянно меняющихся значений шима (.db 23,45,255,10 ....и т.п.) , то в озу необходимо подготавливать данные, а как? Ролами(rol)?, рорами(ror)? Как лучше перелопатить массив в необходимую форму?

Ну я рад, что оно оказалось верным, только какое?(:-). Для подготовки данных я беру раттерны для каждого канала, они лежат в пзу, вид у них такой

Код

pattern:    .db           0x01,0x00,0x00,0xFF  ;образец для канала 1
            .db           0x02,0x00,0x00,0xFF  ;образец для канала 2
            .db           0x04,0x00,0x00,0xFF  ;образец для канала 3

и обычное OR три раза. Как-то так. Вообще, табличные методы сильно убыстряют процесс. Надо только найти подходящее табличное представление.

[add]

Код

pattern:    .db           0x01,0x00,0x00,0xFF ;образец для канала 1
            .db           0x02,0x00,0x00,0xFF ;образец для канала 2
            .db           0x04,0x00,0x00,0xFF ;образец для канала 3

и обычное OR три раза. Как-то так. Вообще, табличные методы сильно убыстряют процесс. Надо только найти подходящее табличное представление.

все, Вы меня добили! окончательно запутался. (видимо надо снова в школу идти)
Попробую задать вопрос: Вот к примеру у нас массив (значения шима n-го канала):
.db 11,255,20,188 и т. п. (это один канал!) ; каждое значение мы должны устанавливать через определенное время(ну например через секунду). для этого мы подготавливаем таблицу следующим образом:

Код

           уставка    образ п.А  образ п.B  образ п.C  
                                1-канал..............................24канал
  .db         0x10,     0b0000000, 0b0000000, 0b00000011 7бит  n-го канала
   .db         0x20,     0b0000000, 0b0000000, 0b00000111 6бит n-го канала
   .db         0x21,     0b0000000, 0b0000000, 0b00001111 5бит n-го канала
   .db         0x50,     0b0000000, 0b0000000, 0b00011111 4бит n-го канала

...

так или нет? а если значения изменяется(приходит) из вне, нам надо преобразовать таблицу налету?

[=GM=]

Вот к примеру у нас массив (значения шима n-го канала):
.db 11,255,20,188 и т. п. (это один канал!) ;
каждое значение мы должны устанавливать через определенное время(ну например через секунду)

Нет, это не один канал, а все каналы. В этой строчке находятся образы всех портов на эн-ном прерывании. Например 255 равно 11111111 в двоичке, значит портА весь будет в единицах. Буфер, вид которого показан в посте #49, используется программой, показанной в посте #18, что ж тут непонятного. Таких буферов два, на каждом периоде шима один буфер используется этой программой, второй буфер готовится фоновой программой. Потенциально можно подготовить один буфер за период шима, да больше и не надо. Но можете готовить его и секунду (в фоне), если того допускают условия вашей задачи. Под готовить я понимаю не только формирование буфера, но и расчёт (или получение извне) уставок для него.

а если значения изменяется(приходит) извне, нам надо преобразовать таблицу налету?

Ну сказал уже, таблица готовится за один период шима. На лету это или нет? Зависит от угла зрения. Но быстрее просто не надо, незачем.

Теперь стоит вопрос, как подготовить данную таблицу. Вот вы имеете все уставки, таблица из 24 записей (48 байт), первый байт - уставка, второй байт - номер канала. Таблица может быть неотсортирована, если отсортирована, то жизнь сильно упрощается. Предположим, вы её отсортировали, т.е. все времена идут строго в возрастающем, точнее, неубывающем порядке. Вопрос вам, как получить рабочую таблицу, вид которой показан в посте #49? Мой алгоритм таков. Берете первую запись, ставите туда первое время из таблицы уставок, теперь надо вставить 3 байта образа порта, по номеру канала находите в таблице паттернов нужные 3 байта и вставляете их в первую запись. Переходите ко второй записи. Перво-наперво сравниваете время второй уставки с временем из первой записи. Если они совпадают, то новую запись не создаете, а опять по номеру канала находите в таблице паттернов нужные 3 байта и делаете ИЛИ этих байтов с байтами из первой записи, и оставляете их в первой записи. Если они НЕ совпадают, делаете то же самое, но сохраняете в новой записи. И так делаете 24 раза. Долго было рассказывать, но МК тратит всего 644 МЦ. На сортировку уходит гораздо больше.

[add]

Нет, это не один канал, ...
Теперь стоит вопрос, как подготовить данную таблицу. Вот вы имеете все уставки, таблица из 24 записей (48 байт),

ну это я в примере просто привел массив, изменения значения на одном канале. Поясню вопрос: Вот,к ПРИМЕРУ значения для 1-го канала=245, для 2-го канала=36,для 3-го канала=48...и т.д. (цифры от балды).

нет, в начале мы имеем 24байта, по байту на значение для каждого канала шима(24 канала). Как перевести эти значения в нужную таблицу? По сути наверное необходимо взять все первые биты в каждом байте поместить их в первую строчку, потом вторые биты и помечтить во вторую строчку и т.д. (ну добавить байт уставок ето понятно) . У нас получились образы для прерываний интервалы которых мы задаем уставками. так? Дык ведь подготовка этой таблицы займет тучу времени?! вот в этом и есть вопрос: как Вы ее подготавливаете? Прошу прощения, что то сразу недоходит и лыжи не едут:-(
И еще вопрос: если у нас добавляем байт уставок в каждой строчке, это же трата памяти, причем заполнения по сути одинаковыми значениями с равным периодом?

[=GM=]

нет, в начале мы имеем 24байта, по байту на значение для каждого канала шима(24 канала). Как перевести эти значения в нужную таблицу? По сути наверное необходимо взять все первые биты в каждом байте поместить их в первую строчку, потом вторые биты и поместить во вторую строчку и т.д. (ну добавить байт уставок ето понятно) . У нас получились образы для прерываний интервалы которых мы задаем уставками. так? Дык ведь подготовка этой таблицы займет тучу времени?! вот в этом и есть вопрос: как Вы ее подготавливаете? Прошу прощения, что то сразу недоходит и лыжи не едут:-(
И еще вопрос: если добавляем байт уставок в каждой строчке, это же трата памяти, причем заполнения по сути одинаковыми значениями с равным периодом?

Внимательно прочтите посты #49 и #58. Во втором посте на словах описан мой алгоритм создания таблицы. Вы его поняли?

Похоже, где-то у вас недопонимание. Вот скажите, вы саму идею уловили, как это всё работает? Если уловили, напишите сюда своими словами. И вам станет понятнее, и я пойму, почему у вас смазка с лыж испаряется(:-).

[add]

Внимательно прочтите посты #49 и #58. Во втором посте на словах описан мой алгоритм создания таблицы. Вы его поняли?

Похоже, где-то у вас недопонимание. Вот скажите, вы саму идею уловили, как это всё работает? Если уловили, напишите сюда своими словами. И вам станет понятнее, и я пойму, почему у вас смазка с лыж испаряется(:-).

посты читал уже не раз, лыжи не едут..:-)
хм.. постараюсь объяснить как я понимаю Ваш метод: 1. период шима делится на прерывания (предустановками). причем с неравными интервалами! т.е. к примеру с шагом 1,2,4,8,16,32,64,128,255 (8шт. за период.) 2. В каждое прерывание в порты устанавливается их образ(портов)(выводим значение из таблицы). 3. таким образом если мы на одном прерывании (третем по счету) (к примеру!) на первый ПИН(!) портаА установим 1(един.), и к примеру на 5-ом по счету прерывании на тоже пин поставим (1)единицу, а в остальные прерывания там будет 0(ноль), то сложив интервал 3-го и 5го прерывания(4+16=20) получим значение заполнение 20/255. так можно установить любой уровень от 0 до 255. вот, что не так?

[=GM=]

посты читал уже не раз, лыжи не едут...вот, что не так?

Всё не так.

1. Период шима не делится на прерывания c неравными интервалами. Давайте для простоты рассмотрим пример, состоящий из трёх шим. Сигналы шим выглядят так.

Код

   0         9                                   255 0         9
__             _____________________________________             _
  |___________|                                     |___________|     шим 1

  0      7                                          0       7
__         _________________________________________           _
  |_______|                                         |_________|       шим 2

  0               15                                0           15
__                   _______________________________                _
  |_________________|                               |______________|  шим 3

Сколько будет прерываний? Три – на временных позициях 7, 9 и 15. И еще одно общее прерывание - на позиции 0 (общее обнуление для всех каналов).

Если у вас таймер считает с 0, а в регистр сравнения вы запишете 7, то при совпадении времени таймера (Т) с 7 у вас возникнет прерывание по сравнению. В прерывании вы должны будете установить шим2 в единицу и не трогать остальные. Кроме того вы должны будете записать новое число в регистр сравнения, а именно 9. При совпадении (Т=9) опять возникнет прерывание, надо будет выставить шим1 в единицу, не трогая остальные каналы, и не забыть записать в регистр сравнения новое число 15. На третьем прерывании выполняются те же действия, только с шим3.

Больше прерываний не будет вплоть до 0 позиции, где программа обработки прерывания по переполнению обнулит все каналы и запишет число 9 в регистр сравнения. Далее начинается новый период шим, всё повторяется. (Абсолютно те же рассуждения приложимы к другому числу каналов. Само собой разумеется, что для 24 каналов, будет 24 прерывания.)

2. Таблица образа портов

Таблица для случая с тремя шимами примет следующий вид.

Код

уставка         321 <-номер шим
    7     0000 0010 <-образ порта при Т=7
    9     0000 0011 <-образ порта при Т=9
   15     0000 0111 <-образ порта при Т=15

3. Алгоритм подготовки таблицы образа портов был описан ранее.

4. Исходные данные представляются в виде таблицы. Для случая трёх шим она выглядит следующим образом.

Код

уставка канал
   9      1
   7      2
  15      3

Её надо отсортировать в порядке неубывания уставок

Код

уставка канал
   7      2
   9      1
  15      3

И в соответствии с упорядоченной таблицей построить таблицу образов портов.

5. В первом приближении размер кванта времени, или длительность ступеньки, определяется временем выполнения прерывания. Минимальное время ступеньки составит 25 МЦ (18МЦ (обработка прерывания) + 4МЦ(вход в прерывание) + 3МЦ (завершение команд на входе и выходе) ). Время ступеньки 25 МЦ * 0.05 мкс/МЦ = 1.25 мкс. Период шима 1.25 мкс*256 ступеней=320 мкс, т.е. частота шим = 3125 Гц. Полное время можно сократить примерно в два раза и получить 13 МЦ.

[add]

Всё не так.
1. Период шима ...

=GM=, Пасиба что расжевали! Лыжи поехали:-) (Вот токо с подготовкой подразберусь:-))
зы: а способ (.пост №73:неравными интервалами! т.е. к примеру с шагом 1,2,4,8,16,32,64,128,255) шим имеет право на жизнь? Там прерываний всего 8 (от разрядности зависит,можно 16) Какие там могут быть подводные камни?

[=GM=]

=GM=, Пасиба что расжевали! Лыжи поехали:-) зы: а способ (.пост №73:неравными интервалами! т.е. к примеру с шагом 1,2,4,8,16,32,64,128,255) шим имеет право на жизнь? Там прерываний всего 8 (от разрядности зависит, можно 16) Какие там могут быть подводные камни?

Там не камни, там под водой целый горный хребет(:-). Вы когда на лыжах будете съезжать, смотрите не наткнитесь(:-).

Теоретически конечно можно перебрать все комбинации с 24 каналами и сделать соответствующее количество вариантов прерываний, чтобы получить заданную комбинацию 24 прерываний, но я не представляю, как это сделать в обозримое время на МК с ограниченными ресурсами.

[add]

Там не камни, там под водой целый горный хребет(:-). Вы когда на лыжах будете съезжать, смотрите не наткнитесь(:-).

Теоретически конечно можно перебрать все комбинации с 24 каналами и сделать соответствующее количество вариантов прерываний, чтобы получить заданную комбинацию 24 прерываний, но я не представляю, как это сделать в обозримое время на МК с ограниченными ресурсами.

Дык ненада там прерываний больше. Сколько бит , столько прерываний. А байт каждого канала раскидывается по столбцам. Я по этому и спрашивал как подготавливаете таблицу. (про ролы(rol) и роры(ror) говорил.) А всетаки они разные. :-)