Алгоритм программного шима для светодиодов

[whoim]

Не могу отыскать тут тему, была недавно..
В общем, я там отписывался, что 16 каналов завел на 8мгц - и все работает, включая usb_hid вопросы.

Добавил вывод на сдвиговые регистры (решил расширится) - и все, камень стал затыкаться. Понижаю частоту - мерцание. Повышаю - нехватает ресурсов.

Стал задумываться над сменой алгоритма формирования ШИМа для яркостей.

Сейчас: цикл от 0 до 100, внутри производится сравнение с ячейкой массива для данного канала. Если больше переменной головного цикла - пин (или бит на сдвиговый) остается прежним. Если меньше - отрубается.

Есть мысль "размазать" включения/выключения более плавно и просто понизить частоту - тогда глаз не заметит "подвоха". Другими словами, при яркости 50 у меня 50 движений цикла диод горит, 50 - нет. Хотелось бы чтобы он в таком случае мигал "через один" - но как математически обрисовать это минимальным кодом, пока в голову не лезет.

Подскажете?

[whoim]

мысль такая: разделив 100 на нужное значение яркости, получим число: "каждый X раз выводить пин, остальные разы выключить".
Например, при яркости 50 из ста получаем 100/50=2, каждый второй раз включать пин.
А вот дальше чего то туго. Делить 100 на текущий шаг (основного цикла сравнения) и сравнивать - непрокатило, еще больше ресурсов хавает)

[jump]

whoim,
поищите в аккаунт-статистика-найти все сообщения.
алгоритм брезенхема? путем сложения и проверки на превышение, при превышени добавляете к числу константу, чтоб получить число в диапазоне.
для 33 в диапазоне 100: 0›33›66›99›превышение 132+156›32›65›...

[whoim]

jump, попробую осмыслить, перекурю только предварительно) спасибо!

[jump]

whoim,
хорош курить, программа стынет!

[whoim]

jump, в принципе, завелось, но на скважности ‹4 из ста начинаются жуткие мерцания) на 4 уже не видно..

uint8_t bri[CH_MAX]; //массив текущей яркости канала
static int16_t sigma[CH_MAX]; //модуляторы
static int8_t delta[CH_MAX];
uint8_t bri_step; //счетчик для цикла программного ШИМ
uint8_t ch_step; //счетчик канала для програмного ШИМ
...
		if(ch_step › CH_MAX-1)
			{
				ch_step = 0;
				bri_step++;
				if(bri_step › 100) bri_step = 0;
			}			
		
			
			if(sigma[ch_step] › 100)
			{
				delta[ch_step] = -100;
				ch_state(ch_step, 1);
			}
		else
			{
				delta[ch_step] = 0;
				ch_state(ch_step, 0);
			}			
		sigma[ch_step] = sigma[ch_step] + bri[ch_step] + delta[ch_step];
		
		ch_step++;

[jump]

whoim,
такой метод я применял для... нагревателей. они не мерцают (увы, не светодиоды) и регулировка была отличной. я пока ничего не придумал, но подозревал. для снижения мерцания только увеличение частоты спасет

[gary2007]

Добавил вывод на сдвиговые регистры (решил расширится)

Насколько вы хотите расшириться?
На меге8 можно сделать 21 независимый канал 8-ми битного ШИМа при частоте всего 4 МГц.
Все 3-и аппаратных + 18 программных, проверял в железе - работает.
На мега640 по этому же алгоритму - 86 независимых каналов, правда уже только 6-ти битных. В железе не проверял, но в IAR все успевало тоже.

[whoim]

gary2007, очень сильно хочу) 4-5 модулей по 8 каналов.
Пока успеха нет к сожалению..
Внедрил буферы для регистров, но слишком много операций

void shiftout_registers(void)
{
	PORTC &= ~(1‹‹DS); //установим ноль на пине данных
	PORTC &= ~(1‹‹ST_CP); //снимем "защелку" 74HC595
			
	for(uint8_t mod_i=ext_modules_count; mod_i›0; mod_i--) //обратный цикл по количеству модулей
	{
		for (uint8_t ch_i=0; ch_i‹8; ch_i++) //цикл по пинам модуля расширения
		{
			//выведем бит данных
			if(registers[mod_i-1]&(1‹‹ch_i)) PORTC |= (1‹‹DS);
			else PORTC &= ~(1‹‹DS);
			//обозначим clock
			PORTC |= (1‹‹SH_CP);
			PORTC &= ~(1‹‹SH_CP);
		}
	}
	PORTC |= (1‹‹ST_CP); //установим "защелку" 74HC595
}

....

		//обработка программного ШИМа для выходов
		if(ch_step › (15+(ext_modules_count‹‹3))) //если значение больше максимального требуемого
			{
				ch_step = 0; //сбросим
				bri_step++; //увеличим следующий цикл яркости
				if(bri_step › BRI_MAX) bri_step = 0;
			}			
		
			
			if(sigma[ch_step] › BRI_MAX)
			{
				delta[ch_step] = -BRI_MAX;
				if(ch_step ‹ 8) PORTB |= (1‹‹ch_step);//каналы 1-8
				else if(ch_step ‹ 16) PORTD |= (1‹‹(ch_step-8));//каналы 9-16
				else registers[(ch_step-16)››3] |= ( 1‹‹( (ch_step-16) - (((ch_step-16)››3)‹‹3)) );
			}
		else
			{
				delta[ch_step] = 0;
				if(ch_step ‹ 8) PORTB &= ~(1‹‹ch_step);//каналы 1-8
				else if(ch_step ‹ 16) PORTD &= ~(1‹‹(ch_step-8));//каналы 9-16
				else registers[(ch_step-16)››3] &= ~( 1‹‹( (ch_step-16) - (((ch_step-16)››3)‹‹3)) );
			}
			
		shiftout_registers();			
			
		sigma[ch_step] = sigma[ch_step] + bri[ch_step] + delta[ch_step];
		ch_step++;

прихожу к выводу - сложность вычислений при работе с этой реализацией заполнения ШИМ не даст прироста, ибо в обычной реализации (начальное заполнение) можно поднять частоту и получить тот же результат.

[whoim]

куда глаза смотрели? перенес шифтаут в нужное место (после заполнения всех каналов и буфера) - стало лучше в разы. Но блин.. все равно чутка нехватает.
Мож чего еще можно оптимизировать, не подскажете?

Как вариант - переделать на кварц, 16мгц (у at90usb162 внутренний 8 максимум). Но тогда придется выкинуть светодиод - пины все заняты)