Мое приветствие вам всем!
Нужно мне вот в учебных целях реализовать генератор синуса,пилы,треугольника на LPC2388 (ARM7). Пишу на С в Keil.
На борту LPC2388 есть ЦАП с временем установления сигнала 1мкс. Таким образом, максимальная частота изменения выходного напряжения с ЦАП составляет 1 МГц ?
Микроконтроллер работает на частоте 72 МГц.
Таймер0 работает на частоте 72 МГц.
Таблица синуса состоит из 64 значений.
Аккумулятор фазы - 64 бита - unsigned long long
Моя реализация DDS не позволяет поднять частоту выходного синуса выше 10кГц. Мне кажется это слишком мало!!!
Использую IRQ прерывание от таймера, а оно еще забирает 25 тактов. Сдвиг фазы вычисляю в main(), а в прерывании от таймера только загружаю в регистр ЦАПа значение.
Скажите пожалуйста, нормально ли то что граничная частота синуса у меня 10кГц ?
Возможно ли поднять до больших значений, не переходя на АСМ. Посмотрел проекты в интернете, так там на Атмеге получают частоты в 45 кГц!
Полная версия этой страницы: Реализация DDS на LPC2388 (ARM7)
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 00:28) 
На борту LPC2388 есть ЦАП с временем установления сигнала 1мкс. Таким образом, максимальная частота изменения выходного напряжения с ЦАП составляет 1 МГц ?
Нет. 500 кГц. Как бы очевидно: V1, V2, V1, V2... каждую микросекунду дадут сигнал с периодом 2 мкс.
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 00:28)
Скажите пожалуйста, нормально ли то что граничная частота синуса у меня 10кГц ?
Возможно ли поднять до больших значений, не переходя на АСМ. Посмотрел проекты в интернете, так там на Атмеге получают частоты в 45 кГц!
Возможно ли поднять до больших значений, не переходя на АСМ. Посмотрел проекты в интернете, так там на Атмеге получают частоты в 45 кГц!
Надо посмотреть на DMA. Для максимальной скорости данные для DAC следует заготавливать заранее и заряжать DMA для скармливания этих данных DAC. Если DMA это позволяет, то при некоторой сноровке ассемблер не понадобится.
Ерунда какая-то. Я на MSP430 с тактовой чуть более 7МГц с помощью PWM получал 3-х фазный синус с дискретизацией 33 значения частотой до 1кГц. Аккумулятор фазы был 16-и разрядным. При перестройке частоты или амплитуды таблицу синуса формировал в фоновом режиме в буфере ОЗУ. В прерывании кроме расчета фазы успевал еще и проанализировать запрет/разрешение генерации PWM. Вам же наверное DMA нужно использовать. Так будет эффективнее.
Если я правильно понял, то проблема в том что прерывание выполняется слишком долго?
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 00:58)
Если я правильно понял, то проблема в том что прерывание выполняется слишком долго?
Вашу программу никто не видел, а по приведённому описанию ответить на этот вопрос трудно.
Вот собственно код 
Код
#include "LPC23XX.h"
int sinus[64]={512,562,613,662,710,756,800,840,878,
911,941,967,988,1004,1015,1022,1023,1019,1010,996,978,
954,927,895,859,820,778,733,686,638,588,537,486,435,385,
337,290,245,203,164,128,96,69,45,27,13,4,0,1,8,19,35,56,
82,112,145,183,223,267,313,361,410,461,511};
const int array_size=sizeof(sinus)/sizeof(int);
void GPIOResetInit(void);
unsigned long long phase=0;
unsigned char index=0;
unsigned char flag0=1;
unsigned int amplituda=1024;
unsigned int dac=0;
unsigned int tmp2=0;
/* Timer0 IRQ: Executed periodically */
__irq void Timer0ISR (void) {
DACR=dac;
flag0=1;
T0IR = 0x01; //sbros flaga prerivaniya.Avtomaticheski ne rabotaet
VICVectAddr = 0; /* Acknowledge Interrupt */
return;
}
/******************************************************************************
** Main Function main()
******************************************************************************/
int main (void)
{
GPIOResetInit();
VICIntSelect = 0x00; // all interrupts are IRQs
VICIntEnable = 0x10; // Channel#4 is the Timer0
VICVectAddr4=(unsigned)Timer0ISR;
FIO0DIR=1<<26;
PINSEL1 =1<<21; //vkluchaem DAC
//timer initialization
T0IR=0;
T0CTCR=0;
T0TC=0; //shchetniy register
T0PC=0;
T0PR=0;
T0MR0=1200; // register sravnenia tipa OCR
T0MCR=3;
T0TCR=1;
while(1)
{
if(flag0==1)
{
tmp2=sinus[phase>>58];
dac=(tmp2*amplituda)/1024;
dac=dac<<6;
phase+=1431655765;
flag0=0;
}
}
return 0;
}
void GPIOResetInit( void )
{
/* Reset all GPIO pins to default: primary function */
PINSEL0 = 0x00000000;
PINSEL1 = 0x00000000;
PINSEL2 = 0x00000000;
PINSEL3 = 0x00000000;
PINSEL4 = 0x00000000;
PINSEL5 = 0x00000000;
PINSEL6 = 0x00000000;
PINSEL7 = 0x00000000;
PINSEL8 = 0x00000000;
PINSEL9 = 0x00000000;
PINSEL10 = 0x00000000;
SCS |= 0x01;
IODIR0 = 0x00000000;
IODIR1 = 0x20000000;
IOSET0 = 0x00000000;
IOSET1 = 0x00000000;
FIO0DIR = 0x0000000f;
FIO1DIR = 0x20000000;
FIO2DIR = 0x0000000f;
FIO3DIR = 0x00000000;
FIO4DIR = 0x00000000;
FIO0SET = 0x00000000;
FIO1SET = 0x00000000;
FIO2SET = 0x00000000;
FIO3SET = 0x00000000;
FIO4SET = 0x00000000;
return;
};
int sinus[64]={512,562,613,662,710,756,800,840,878,
911,941,967,988,1004,1015,1022,1023,1019,1010,996,978,
954,927,895,859,820,778,733,686,638,588,537,486,435,385,
337,290,245,203,164,128,96,69,45,27,13,4,0,1,8,19,35,56,
82,112,145,183,223,267,313,361,410,461,511};
const int array_size=sizeof(sinus)/sizeof(int);
void GPIOResetInit(void);
unsigned long long phase=0;
unsigned char index=0;
unsigned char flag0=1;
unsigned int amplituda=1024;
unsigned int dac=0;
unsigned int tmp2=0;
/* Timer0 IRQ: Executed periodically */
__irq void Timer0ISR (void) {
DACR=dac;
flag0=1;
T0IR = 0x01; //sbros flaga prerivaniya.Avtomaticheski ne rabotaet
VICVectAddr = 0; /* Acknowledge Interrupt */
return;
}
/******************************************************************************
** Main Function main()
******************************************************************************/
int main (void)
{
GPIOResetInit();
VICIntSelect = 0x00; // all interrupts are IRQs
VICIntEnable = 0x10; // Channel#4 is the Timer0
VICVectAddr4=(unsigned)Timer0ISR;
FIO0DIR=1<<26;
PINSEL1 =1<<21; //vkluchaem DAC
//timer initialization
T0IR=0;
T0CTCR=0;
T0TC=0; //shchetniy register
T0PC=0;
T0PR=0;
T0MR0=1200; // register sravnenia tipa OCR
T0MCR=3;
T0TCR=1;
while(1)
{
if(flag0==1)
{
tmp2=sinus[phase>>58];
dac=(tmp2*amplituda)/1024;
dac=dac<<6;
phase+=1431655765;
flag0=0;
}
}
return 0;
}
void GPIOResetInit( void )
{
/* Reset all GPIO pins to default: primary function */
PINSEL0 = 0x00000000;
PINSEL1 = 0x00000000;
PINSEL2 = 0x00000000;
PINSEL3 = 0x00000000;
PINSEL4 = 0x00000000;
PINSEL5 = 0x00000000;
PINSEL6 = 0x00000000;
PINSEL7 = 0x00000000;
PINSEL8 = 0x00000000;
PINSEL9 = 0x00000000;
PINSEL10 = 0x00000000;
SCS |= 0x01;
IODIR0 = 0x00000000;
IODIR1 = 0x20000000;
IOSET0 = 0x00000000;
IOSET1 = 0x00000000;
FIO0DIR = 0x0000000f;
FIO1DIR = 0x20000000;
FIO2DIR = 0x0000000f;
FIO3DIR = 0x00000000;
FIO4DIR = 0x00000000;
FIO0SET = 0x00000000;
FIO1SET = 0x00000000;
FIO2SET = 0x00000000;
FIO3SET = 0x00000000;
FIO4SET = 0x00000000;
return;
};
Это вообще работоспособно? Разве что при отключенной оптимизации.
Почитайте про квалификатор volatile - переменные flag0 и dac нужно объявлять с его использованием.
Зачем Вам аккумулятор фазы в 64 бита? Хочется иметь нижний предел установки частоты в микрогерцы? 32 бит ИМХО достаточно.
Непонятно какой частотой тактируется таймер (PCLK = ?), но у Вас минимум 1200 тактов CPU между прерываниями. Прерывания у АРМ7 может и не особо быстрые, но не 1200 же тактов. Раз в 10 можно и поднять. И перенесите всю обработку прямо в прерывание.
Вместо:
Будет
Еще можно прерывание как FIQ сконфигурировать - еще несколько тактов отыграете.
Но вообще с DMA может поинтереснее получиться.
Почитайте про квалификатор volatile - переменные flag0 и dac нужно объявлять с его использованием.
Зачем Вам аккумулятор фазы в 64 бита? Хочется иметь нижний предел установки частоты в микрогерцы? 32 бит ИМХО достаточно.
Непонятно какой частотой тактируется таймер (PCLK = ?), но у Вас минимум 1200 тактов CPU между прерываниями. Прерывания у АРМ7 может и не особо быстрые, но не 1200 же тактов. Раз в 10 можно и поднять. И перенесите всю обработку прямо в прерывание.
Вместо:
Код
tmp2=sinus[phase>>58];
dac=(tmp2*amplituda)/1024;
dac=dac<<6;
dac=(tmp2*amplituda)/1024;
dac=dac<<6;
Будет
Код
DACR = ((sinus[phaze>>26]*amplituda)>>4) & 0x0000FFFC; // аккумулятор фазы в 32 бита
phaze += delta; // delta - приращение фазы, глобальная переменная
// phaze, amplituda, delta неплохо в структуру собрать.
// ну и дальше как было, только flag0 уже не нужен.
phaze += delta; // delta - приращение фазы, глобальная переменная
// phaze, amplituda, delta неплохо в структуру собрать.
// ну и дальше как было, только flag0 уже не нужен.
Еще можно прерывание как FIQ сконфигурировать - еще несколько тактов отыграете.
Но вообще с DMA может поинтереснее получиться.
Частота таймера 72 МГц.
Я рассчитываю числа следующим образом:
Ft - частота таймера = 72000000 Hz
Fd - частота дискретизации. Выбираю 240000 Hz
Тогда, число для загрузки в регистр сравнения таймера TOMR0= Ft / Fd = 72000000 / 240000 = 300
Длина таблицы значений синуса N = 64 = 2^6;
Fs - необходимая частота выходного сигнала = 30000 Hz
Значит всю таблицу сигнала необходимо проходить за K прерываний. K = Fd/Fs = 240000 / 30000 = 8
Разрядность аккумулятора фазы Res=32
Тогда, приращение фазы delta = (2^Res) / K = (2^32) / 8 = 536870912
Для индексации элемента в таблице используются старшие 8 бит из аккумулятора фазы. Поэтому сдвигаем вправо на (2^Res) / N = 2^32 / 2^6 = 24
В результате моделирования в Кеиле получил вот такой график
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Код следующий:
Я рассчитываю числа следующим образом:
Ft - частота таймера = 72000000 Hz
Fd - частота дискретизации. Выбираю 240000 Hz
Тогда, число для загрузки в регистр сравнения таймера TOMR0= Ft / Fd = 72000000 / 240000 = 300
Длина таблицы значений синуса N = 64 = 2^6;
Fs - необходимая частота выходного сигнала = 30000 Hz
Значит всю таблицу сигнала необходимо проходить за K прерываний. K = Fd/Fs = 240000 / 30000 = 8
Разрядность аккумулятора фазы Res=32
Тогда, приращение фазы delta = (2^Res) / K = (2^32) / 8 = 536870912
Для индексации элемента в таблице используются старшие 8 бит из аккумулятора фазы. Поэтому сдвигаем вправо на (2^Res) / N = 2^32 / 2^6 = 24
В результате моделирования в Кеиле получил вот такой график
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Код следующий:
Код
#include "LPC23XX.h"
int sinus[64]={512,562,613,662,710,756,800,840,878,
911,941,967,988,1004,1015,1022,1023,1019,1010,996,978,
954,927,895,859,820,778,733,686,638,588,537,486,435,385,
337,290,245,203,164,128,96,69,45,27,13,4,0,1,8,19,35,56,
82,112,145,183,223,267,313,361,410,461,511};
const int array_size=sizeof(sinus)/sizeof(int);
void GPIOResetInit(void);
static unsigned long phase=0;
unsigned int amplituda=1024;
static unsigned long delta=536870912;
/* Timer0 IRQ: Executed periodically */
__irq void Timer0ISR (void) {
DACR = ((sinus[phase>>26]*amplituda)>>4) & 0x0000FFFC;
phase += delta;
T0IR = 0x01; //sbros flaga prerivaniya.Avtomaticheski ne rabotaet
VICVectAddr = 0; /* Acknowledge Interrupt */
return;
}
/******************************************************************************
** Main Function main()
******************************************************************************/
int main (void)
{
GPIOResetInit();
VICIntSelect = 0x00; // all interrupts are IRQs
VICIntEnable = 0x10; // Channel#4 is the Timer0
VICVectAddr4=(unsigned)Timer0ISR;
FIO0DIR=1<<26;
PINSEL1 =1<<21; //vkluchaem DAC
//timer initialization
T0IR=0;
T0CTCR=0;
T0TC=0; //shchetniy register
T0PC=0;
T0PR=0;
T0MR0=300; // register sravnenia tipa OCR
T0MCR=3;
T0TCR=1;
while(1)
{
}
return 0;
}
void GPIOResetInit( void )
{
/* Reset all GPIO pins to default: primary function */
PINSEL0 = 0x00000000;
PINSEL1 = 0x00000000;
PINSEL2 = 0x00000000;
PINSEL3 = 0x00000000;
PINSEL4 = 0x00000000;
PINSEL5 = 0x00000000;
PINSEL6 = 0x00000000;
PINSEL7 = 0x00000000;
PINSEL8 = 0x00000000;
PINSEL9 = 0x00000000;
PINSEL10 = 0x00000000;
SCS |= 0x01;
IODIR0 = 0x00000000;
IODIR1 = 0x20000000;
IOSET0 = 0x00000000;
IOSET1 = 0x00000000;
FIO0DIR = 0x0000000f;
FIO1DIR = 0x20000000;
FIO2DIR = 0x0000000f;
FIO3DIR = 0x00000000;
FIO4DIR = 0x00000000;
FIO0SET = 0x00000000;
FIO1SET = 0x00000000;
FIO2SET = 0x00000000;
FIO3SET = 0x00000000;
FIO4SET = 0x00000000;
return;
};
int sinus[64]={512,562,613,662,710,756,800,840,878,
911,941,967,988,1004,1015,1022,1023,1019,1010,996,978,
954,927,895,859,820,778,733,686,638,588,537,486,435,385,
337,290,245,203,164,128,96,69,45,27,13,4,0,1,8,19,35,56,
82,112,145,183,223,267,313,361,410,461,511};
const int array_size=sizeof(sinus)/sizeof(int);
void GPIOResetInit(void);
static unsigned long phase=0;
unsigned int amplituda=1024;
static unsigned long delta=536870912;
/* Timer0 IRQ: Executed periodically */
__irq void Timer0ISR (void) {
DACR = ((sinus[phase>>26]*amplituda)>>4) & 0x0000FFFC;
phase += delta;
T0IR = 0x01; //sbros flaga prerivaniya.Avtomaticheski ne rabotaet
VICVectAddr = 0; /* Acknowledge Interrupt */
return;
}
/******************************************************************************
** Main Function main()
******************************************************************************/
int main (void)
{
GPIOResetInit();
VICIntSelect = 0x00; // all interrupts are IRQs
VICIntEnable = 0x10; // Channel#4 is the Timer0
VICVectAddr4=(unsigned)Timer0ISR;
FIO0DIR=1<<26;
PINSEL1 =1<<21; //vkluchaem DAC
//timer initialization
T0IR=0;
T0CTCR=0;
T0TC=0; //shchetniy register
T0PC=0;
T0PR=0;
T0MR0=300; // register sravnenia tipa OCR
T0MCR=3;
T0TCR=1;
while(1)
{
}
return 0;
}
void GPIOResetInit( void )
{
/* Reset all GPIO pins to default: primary function */
PINSEL0 = 0x00000000;
PINSEL1 = 0x00000000;
PINSEL2 = 0x00000000;
PINSEL3 = 0x00000000;
PINSEL4 = 0x00000000;
PINSEL5 = 0x00000000;
PINSEL6 = 0x00000000;
PINSEL7 = 0x00000000;
PINSEL8 = 0x00000000;
PINSEL9 = 0x00000000;
PINSEL10 = 0x00000000;
SCS |= 0x01;
IODIR0 = 0x00000000;
IODIR1 = 0x20000000;
IOSET0 = 0x00000000;
IOSET1 = 0x00000000;
FIO0DIR = 0x0000000f;
FIO1DIR = 0x20000000;
FIO2DIR = 0x0000000f;
FIO3DIR = 0x00000000;
FIO4DIR = 0x00000000;
FIO0SET = 0x00000000;
FIO1SET = 0x00000000;
FIO2SET = 0x00000000;
FIO3SET = 0x00000000;
FIO4SET = 0x00000000;
return;
};
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 13:45)
Для индексации элемента в таблице используются старшие 8 бит из аккумулятора фазы. Поэтому сдвигаем вправо на (2^Res) / N = 2^32 / 2^6 = 24
У Вас таблица из 64 значений, так что индекс - 6 бит. Сдвиг соответственно на 26.
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 13:45)
В результате моделирования в Кеиле получил вот такой график
Вполне ожидаемый результат. Ошибка частоты меньше чем 0,1% ИМХО не криминал. Попробуйте еще разогнать раза в три (TOMR0 = 100). И прерывание сделайте быстрым.
А то что синус такой корявенький? Это можно исправить только аналоговыми фильтрами ФНЧ на выходе?
Да, только фильтром. Ускорите свой DDS в три раза и та же частота 30КГц станет красивее и без фильтра.
Может кто-то мне ткнуть пальцем на пример применения DMA в LPC2388
В User Manual он просто описывается. На сайте NXP я не нашел Apllication Note про DMA
http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm
В этой статье внизу приведены снимки осциллографа. В подписи к изображениям указано что частота сигнала 100 кГц!
И это он использует Мегу с кварцем в 11 Мгц.
А я использую АРМ7 с частотой 72 МГц и максимум что пока получил 50кГц
В User Manual он просто описывается. На сайте NXP я не нашел Apllication Note про DMA
http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm
В этой статье внизу приведены снимки осциллографа. В подписи к изображениям указано что частота сигнала 100 кГц!
И это он использует Мегу с кварцем в 11 Мгц.
А я использую АРМ7 с частотой 72 МГц и максимум что пока получил 50кГц
Цитата(snayperAlfa @ Sep 26 2010, 23:02)
И это он использует Мегу с кварцем в 11 Мгц.
А я использую АРМ7 с частотой 72 МГц и максимум что пока получил 50кГц
А я использую АРМ7 с частотой 72 МГц и максимум что пока получил 50кГц
Ну и сделайте как там - тупой цикл в мейне без всяких глупостей типа прерываний. Тактов в 8-10 уложитесь и получите возможность вообще мегагерцы синтезировать.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.