Алгоритм частотомера

[artyomugr]

Доброй ночи уважаемые
Уже второй день немогу составить правильный алгоритм..
А может он и правильный но протеус показывает что работает устройство не правильно...
Задача такая:
Надо определять такие фиксированные частоты.
32000Гц
44100Гц
48000Гц
96000Гц
192000Гц

Хочу написать программу для своей звуковой карты на микросхеме AD1955

Вот код:
Подскажите, что я делаю не так...

/**************************************************  ***
This program was produced by the
CodeWizardAVR V1.25.9 Standard
Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2008 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com

Project : 
Version : 
Date    : 04.05.2011
Author  : F4CG                            
Company : F4CG                            
Comments: 


Chip type           : ATmega8
Program type        : Application
Clock frequency     : 8,000000 MHz
Memory model        : Small
External SRAM size  : 0
Data Stack size     : 256
**************************************************  ***/

#include ‹mega8.h›
#include ‹delay.h›
//#include ‹lcd.h›
#include ‹STDIO.h›
 
typedef unsigned char byte;

byte Clock=0;
byte Clock_o=0;
byte tmr=0; 

unsigned long display=0;

// External Interrupt 0 service routine
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) // здесь будет отключение функции power_down
{
// Place your code here
//Powerdown off
Clock++;
PORTD.4=1;
delay_us(1);
PORTD.4=0;
}

// External Interrupt 1 service routine
interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void)  // тут у нас будет сканирующий вход
{
// Place your code here
//Clock++;
//PORTD.2=1;
}

// Timer 0 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)   // образцовый таймер
                                                 // сним будем сравнивать поступающий сигнал на int_1 вывод
{                                                // по идее должен переполняться с частотой 200000кгц
// Reinitialize Timer 0 value                    // то есть 8000 000 Гц тактовая делим ее / на 200 000 Гц получем = 40 переводим в 16 рич. = 0x28;
// reset timer и переинициализация
TCNT0=0x28;
// Place your code here
Clock_o++;
} 

// SPI functions
#include ‹spi.h›

// Declare your global variables here

void main(void)
{
// Declare your local variables here

// Reset Source checking
/*if (MCUCSR & 1)
   {
   // Power-on Reset
   MCUCSR=0;
   // Place your code here

   }
else if (MCUCSR & 2)
   {
   // External Reset
   MCUCSR=0;
   // Place your code here

   }
else if (MCUCSR & 4)
   {
   // Brown-Out Reset
   MCUCSR=0;
   // Place your code here

   }
else
   {
   // Watchdog Reset
   MCUCSR=0;
   // Place your code here

   }; */

// Input/Output Ports initialization
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=Out Func4=In Func3=Out Func2=Out Func1=In Func0=In 
// State7=T State6=T State5=0 State4=T State3=0 State2=0 State1=T State0=T 
PORTB=0x00;
DDRB=0x2C;

// Port C initialization
// Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In 
// State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T 
PORTC=0x00;
DDRC=0xFF;

// Port D initialization
// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out 
// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0 
PORTD=0x00;
DDRD=0xFF;

// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 8000,000 kHz
TCCR0=0x01;
TCNT0=0x28;

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 1 Stopped
// Mode: Normal top=FFFFh
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer 1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 2 Stopped
// Mode: Normal top=FFh
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization
// INT0: On
// INT0 Mode: Low level
// INT1: On
// INT1 Mode: Falling Edge
GICR|=0xC0;
MCUCR=0x08;
GIFR=0xC0;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x01;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;

// SPI initialization
// SPI Type: Master
// SPI Clock Rate: 500,000 kHz
// SPI Clock Phase: Cycle Half
// SPI Clock Polarity: Low
// SPI Data Order: MSB First
SPCR=0x51;
SPSR=0x00;

// Global enable interrupts
#asm("sei")

while (1)
      { 
      if (PIND.2==0){
      PORTD.4=1;
      delay_us(1);
      PORTD.4=0;
      }
       
      // Place your code here
       
      PORTD.4=0;
      tmr++;
      delay_ms(50);
      if (tmr==30){
      
      if (Clock_o==254 && Clock › 30 && Clock ‹ 45){ // 40.64   32000Гц
       display=32000;
       PORTC.0=1;
       PORTC.1=0;
       PORTC.2=0;
       PORTC.3=0;
       PORTC.4=0;
      }      
      if (Clock_o==254 && Clock › 45 && Clock ‹ 59){ // 56.008  44100Гц
       display=44100;
       PORTC.1=1;
       PORTC.0=0;
       PORTC.2=0;
       PORTC.3=0;
       PORTC.4=0;
      } 
      if (Clock_o==254 && Clock › 59 && Clock ‹ 100){ // 60.96   48000Гц
       display=48000;
       PORTC.0=0;
       PORTC.1=0;
       PORTC.2=1;
       PORTC.3=0;
       PORTC.4=0;
      }
      if (Clock_o==254 && Clock › 100 && Clock ‹ 170){// 121.92  96000Гц
       display=96000;
       PORTC.0=0;
       PORTC.1=0;
       PORTC.2=0;
       PORTC.3=1;
       PORTC.4=0;
      }
      if (Clock_o==254 && Clock › 170 && Clock ‹ 255){  // 243.84   192000Гц
       display=192000;
       PORTC.0=0;
       PORTC.1=0;
       PORTC.2=0;
       PORTC.3=0;
       PORTC.4=1;
      }
      if (Clock_o==254 && Clock ‹ 30){ // 40.64   32000Гц
       display=32000;
       PORTC.0=1;
       PORTC.1=1;
       PORTC.2=1;
       PORTC.3=1;
       PORTC.4=1;
      } 
       
      tmr=0;         
      }
       if (Clock › 254){ // Защита от переполнения
       Clock_o=0;
       Clock=0;
      } 
      if (Clock_o›254){  // защита от переполнения
      Clock_o=0;
      } 
      };
}

На даный момент алгоритм такой:
Образцовый таймер переполняется 200000 раз в секунду
и инкриментируется переменная
по ИНТ0 сканируется сигнал данных
по прерыванию инкриментируется вторая переменная

когда в цикле таймер достигает 30 это примерно 1.5сек
происходит собственно измерение и сравнение этих двух переменных
И исходя из этих данных определяется частота...
Но в симмуляторе не работает,
работает только ошибка данных, это когда сигнал на входе отсутствует или ниже 32000Гц
Проверяю пока на светодиодах по порту "С"

[AlekseyN]

// External Interrupt 1 service routine interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) // тут у нас будет сканирующий вход { // Place your code here //Clock++; //PORTD.2=1; }

Чет я не понял.... Вы проверяете прерывание 1 а измеряемый сигнал, если смотреть на вашу схему присобачен к PD2/INT0 Да еще после этого вы на эту же ногу подаете выход 1... БРЕД!!!!

Затем очередной бред - тактовая частота 8 мегагерц, и таймер настраиваете на 8 мегагерц, а когда проц будет исполнять остальной код?

Прежде чем писать прогу сначала надо на листочке бумаге расписать все ноги, что из них будет входом или выходом, и за что эта нога будет отвечать. Затем в начале проги желательно делать определения (#define InFreq PIND.2) и уже в проге оперировать определениями чтобы не путаться.


Дальше очередной бред:

if (Clock_o==254 && Clock › 59 && Clock ‹ 100){ // 60.96 48000Гц display=48000; PORTC.0=0; PORTC.1=0; PORTC.2=1; PORTC.3=0; PORTC.4=0; }

начнем с того, что условие с несколькими значениями так не пишется
if (Clock_o==254 & Clock › 59 & Clock ‹ 100){ - так еще сработает

Присвоение порту Ц какого-то значения можно сделать за один такт МК, если боитесь, что в "ненужные" ноги запишутся "0" - наложите маску:
PORTC=(0b00011111 & 4);
А так получается вы на 8 мегагерцах хотите измерить время какого-то сигнала, а временем выполнения кода пренебрегаете.

Для начала почитайте ускоренный курс по Си для AVR...

[urry]

да, ошибка в самой идеологии программы. Использовать счет по прерыванию на внешней ножке можно лишь для очень вялотекущих процессов - и то, даже в этом случае - это очень опасное решение - вдруг процесс перестанет быть вялым ? Вход - выход в прерывание занимает время- сохранение контекста, обработка прерывания - если прерывание не успеет обработаться за время, пока придет следующий импульс, новое прерывание становится в очередь, съедается стек - подбираемся к границе - и у нас уже не девайс, а сферический конь в вакууме - что-то вроде делает, но что...
Я уже не говорю о том, что это решение сильно грузит проц.
Короче, используйте таймер со счетным входом и туда подавайте Вашу частоту, другим таймером стробируйте на разрешение - запрет счета.

[AlekseyN]

да, ошибка в самой идеологии программы.

Вы правы, несомненно! При тактовой частоте в 8 МГц измерять частоты в несколько десятков килогерц можно и таким способом. Проблема в схеме - это раз, Второе - проблема в коде сравнения.

[artyomugr]

Здравствуйте.
Нет, я сначала подключал правильно в шпротеусе
А потом начал переподключать для отладки..
И по этому схема сейчас немного иначе.
Как мне лучше сделать?
надо сканировать сигнал максимум под 200килогерц
и помимо этого будет еще дисплей с меню и SPI интерфейс ..
По идее , как я просчитал должно было работать, проверял на выводах МК PORTC
... но в реале работает только ошибка, когда сигнала нету...

[artyomugr]

еще после этого вы на эту же ногу подаете выход 1... БРЕД!!!!

Он закомментирован и соответственно не сработает )
То я пробовал для отладки и проверки срабатывания прерывания..

[artyomugr]

if (Clock_o==254 & Clock › 59 & Clock ‹ 100){ - так еще сработает

Спасибо большое )
Сегодня попробую...
но советуют сделать иначе, а как - не знаю

[MisterDi]

Образцовый таймер переполняется 200000 раз в секунду

а что, теорему котельникова кто-то отменил??? Дискретизация по времени должна быть не меньше 2*Fmax. Иначе будете терять импульсы или получите 8кГц вместо 192.
Стандартное решение - таймер формирует временной интервал, а основная прога подсчитывает число импульсов за требуемый промежуток. Т.к. диапазон частот не большой можно взять интервал измерения 0,5-1мС и вписаться даже в 1-байтовый счетчик. При 500мС времени измерения 32кГц - 16 импульсов 192кГц - 96 импульсов.

[artyomugr]

То есть Вы имеете ввиду что надо настроить на 400000Гц ?
А какую частоту максимум может зафиксировать внешнее прерывание INT0 ?
Можно же не постоянно сканировать вход, а например раз в 1.5сек.
с помощью переменной ...
У кого какие мысли насчет этого?

[MisterDi]

Я же сказал Вам, состояние входа сканируйте в основном цикле программы. Примерно так:
1- Счетчик импульсов = 0
2- "Взводим" таймер на 0,5-1 мС
3- Если состояние тактового входа изменилось - увеличиваем счетчик
4- повторяем п3 до возникновения переполнения таймера
5 - анализируем значение счетчика:

0 - нет сигнала на входе
14 - 18 - 32кГц
20 - 22 - 44кГц
22 - 24 - 48кГц /// тут возможно прийдется подбирать
и т.д.