xmega timer mit schnellerem Takt als Systemtakt?

Willa · Feb 22nd 2022, 9:09am

Hi!
sorry für den komischen Titel, mir ist keine bessere Beschreibung in den Sinn gekommen. Ich suche nach einer Möglichkeit ein spezielles, digitales Signal an einem Pin zu erzeugen. Das sieht z.B. so aus:

20000 µS LOW
2 µS HIGH
100 µS LOW
2 µS HIGH
... dann wieder von vorne

Ich nutze eine XMEGA16A4U dafür mit einem 16 MHz Quarz und 64 MHz Systemtakt an 3.3V. Konfiguration des Systemtaktes:

BASCOM Source Code

$regfile = "xm16A4def.dat"
$crystal = 64000000
$hwstack = 256
$swstack = 256
$framesize = 256
$lib "xmega.lib"
Dim A As Byte
Out &H52 , &B10101011
Out &H50 , &B00001000
Out &H55 , &B11000100
Out &H34 , &HD8
Out &H41 , &B00000000
While A.3 = 0
A = Inp(&H51)
Wend
Out &H50 , &B00011000
While A.4 = 0
A = Inp(&H51)
Wend
Out &H34 , &HD8
Out &H40 , &B00000100
Out &H34 , &HD8
Out &H42 , &B00000001

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Die 2 µS Zeiten zu toggeln wird relativ knapp in Bascom. Nun habe ich hier gelesen, dass es wohl die Möglichkeit gibt, einen Timer mit einem "Prescale kleiner als 1" laufen zu lassen, also dem Timer eine schnellere Taktquelle als die Systemclock zur Verfügung zu stellen. Dazu finde ich in der Bascom Hilfe und im Netz leider nichts. Ist das denn möglich? Nach was muss ich hier suchen? Danke für eure Tipps!

Willa · Feb 22nd 2022, 9:14am

Also irgendwie muss das doch gehen den Timern einen anderen Takt zuzuweisen...:
Bild aus microchip.com/content/dam/mchp…licationNotes/doc8076.pdf

Franz · Feb 22nd 2022, 10:59am

Hallo Willa,
deine eigentliche Frage kann ich dir leider nicht beantworten, da ich keine Erfahrung mit XMEGA habe.
Für einen Mega würde ich das so machen:

BASCOM Source Code

$regfile = "m16def.dat"
$hwstack = 48
$swstack = 48
$framesize = 48
$crystal = 4000000
Config Portd.5 = Output
Config Timer1 = Pwm , Prescale = 8 , Compare_a_pwm = Clear_up , Pwm = 9
Icr1 = 50
Ocr1a = 0
Tccr1b.wgm12 = 1
Tccr1b.wgm13 = 1
On Compare1a Cmp1a_isr
Enable Compare1a
Enable Interrupts
Do
Loop
End
Cmp1a_isr:
If Icr1 = 50 Then Icr1 = 10000 Else Icr1 = 50
Return

Display All

Mitch64 · Feb 22nd 2022, 12:17pm

Sehe ich das richtig?

Einfach alle 20ms 2 Pulse ausgeben mit 2µs länge und 100µs Abstand?

Was muss der Controller sonst noch erledigen?

Ich würde einfach einen Interrupt alle 20ms aufrufen und die Pulse ausgeben

ISR:
Set Port.n
Waitus 2
Toggle Port.n ' nach 2µs löschen
Waitus 100
Toggle Port.n ' nach 100µs setzen
Waitus 2
Toggle Port.n
Return

Nur mal so als Vorschlag.

Pluto25 · Feb 22nd 2022, 1:13pm

Franz wrote:

würde ich das so machen:

Setzt er den Ausgang schon vor 0 ? Ich hätte da jetzt ocr1a = 1 erwachtet? (Das wäre dann dreimal zu lange)

Franz · Feb 22nd 2022, 2:39pm

"Dreimal zu lange", was soll das heißen?
Mit 4MHz und Prescale=8 braucht es halt einen Timertakt um einen 2µs Puls auszugeben.
Mit OCR1a=1 hättest du einen 4µs Puls.

Willa · Mar 17th 2022, 9:52am

Hi, leider bekomme ich hier wohl keine Email-Benachrichtigungen bei Antworten

Danke für die Tipps! Das Timing soll per UART geändert werden können, daher fällt waitus leider raus. Das funktioniert zwar auch mit Variablen, aber dann ist das Timing sehr ungenau. Aber der Tipp mit dem PWM ist gut, ich wusste gar nicht, dass man das PWM im Interrupt umkonfigurieren kann. Das mache ich bisher zwar auch mit normalen Timern, aber die gehen nur bis 4 µS als kürzester Puls, dann verschluckt sich der Code (ist quasi ein Software PWM per Hardwaretimer). Im xmega sieht der Code mit dem PWM dann so aus:

BASCOM Source Code

$regfile = "xm16A4def.dat"
$crystal = 64000000
$hwstack = 256
$swstack = 256
$framesize = 256
$lib "xmega.lib"
'Systemtakt konfigurieren
Dim A As Byte
Out &H52 , &B10101011
Out &H50 , &B00001000
Out &H55 , &B11000100
Out &H34 , &HD8
Out &H41 , &B00000000
While A.3 = 0
A = Inp(&H51)
Wend
Out &H50 , &B00011000
While A.4 = 0
A = Inp(&H51)
Wend
Out &H34 , &HD8
Out &H40 , &B00000100
Out &H34 , &HD8
Out &H42 , &B00000001
'PWM konfigurieren
Config Tcd0 = Pwm , Prescale = 1 , Comparea = Disabled , Compareb = Disabled , Comparec = Disabled , Compared = Enabled , Event_source = Off , Event_action = Off , Event_delay = Disabled , Resolution = 16
Tcd0_per = 128 'PWM period
Tcd0_ccd = 64 'pwm count
On Tcd0_ovf Interrupt
Enable Tcd0_ovf , Med
Enable Interrupts
Do
Loop
End
Interrupt:
If Tcd0_per = 128 Then
Tcd0_per = 256
Else
Tcd0_per = 128
End If
Return

Display All

Damit ergibt sich ein Doppelpuls mit sehr präzisem 1 µS an, 1 µS aus, 1 µS an, 3 µS aus (nur mal als Beispiel). Für meine Anwendung muss ich allerdings die Signale auf verschiedenen Pins und untereinander synchronisiert ausgeben. Das funktioniert wunderbar mit normalen Timern, wird aber mit PWM nicht gehen denke ich...

Unbenannt.JPG

Franz · Mar 17th 2022, 1:13pm

Willa wrote:

Hi, leider bekomme ich hier wohl keine Email-Benachrichtigungen bei Antworten

Ich glaube das kannst du in deinem Profil einstellen.

Willa wrote:

Das mache ich bisher zwar auch mit normalen Timern, aber die gehen nur bis 4 µS als kürzester Puls, dann verschluckt sich der Code (ist quasi ein Software PWM per Hardwaretimer)

Wahrscheinlich dauert es zu lange, alle Register zu pushen, da müsstest du mit der Option Nosave machen
On Interrupt xy Nosave

Dann musst du aber unbedingt alle in der ISR verwendeten Register Pushen und Poppen.

Willa wrote:

Für meine Anwendung muss ich allerdings die Signale auf verschiedenen Pins und untereinander synchronisiert ausgeben

Du meinst, du willst den 1µs und den 3µs Puls auf verschiedenen Pins ausgeben?
Der Timer hat mehrere Compare Outputs, so viele verschiedene Pins könntest du nutzen.
Allerdings weiß ich wieder nicht, wie das beim XMEGA geht. Beim Mega wird der Timer immer zurückgesetzt, wenn OCR1A erreicht. Wenn OCR1B größer ist, passirt an dem entsprechenden Ausgang nichts. Ich könnte mir also vorstellen, dass du über diesen Mechanismus doch mehrere Pins in HW (= präzises Timing) schalten könntest.