SOFTPWM stm32f030f4

[miwutka]

Добрый день. Нужно сделать шим на всех ножках Мк(почти на всех). Это получилось. Но немогу понять почему я выше 4 кГц не могу его сделать. Чип работает на 8*13=52 МГц.
Вообщем ниже код.

#define PA3(a)         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_3, (BitAction)a);
#define PA2(a)         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, (BitAction)a);
#define PA1(a)         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, (BitAction)a);
#define PA0(a)         GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (BitAction)a);



uint8_t temp_bit=0,Time_1=0,LEDpins[5];
uint16_t timer_temp_1=0;
RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;

void SoftwPWM(void)
{
    Time_1++;//это наш счетный регистр
    if (Time_1==100)  //шим от 0 до 100, а не от 0 до 255
    {   
        Time_1 = 0;
        PA2(1);
        PA1(1);
        PA0(1);
        
    }
    else
    {   
        if (LEDpins[0]==Time_1) { PA0(0); }  // LEDpins - наш регистр сравнения для каждого канала
        if (LEDpins[1]==Time_1) { PA1(0); }  // ?????????? 1-?? ??? ? 1
        if (LEDpins[2]==Time_1) { PA2(0); }  // ?????????? 2-?? ??? ? 1

    }
    
    
}

void TIM14_IRQHandler(void)
{
    
    if (TIM_GetITStatus(TIM14, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM14, TIM_IT_Update);
//        temp_bit^=1; 
//        if (temp_bit)        {
//            PA2(0);
//        } else {
//            PA2(1);
//        }
        timer_temp_1++;
        
        SoftwPWM();
        
    }
    
    
}

void Init_PORT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef Pin;
    
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA|RCC_AHBP  eriph_GPIOB|RCC_AHBPeriph_GPIOF,ENABLE);
    
    Pin.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_1;// OUT
    Pin.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
    Pin.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    Pin.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    Pin.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_DOWN;
    GPIO_Init(GPIOA, &Pin);
    GPIO_Init(GPIOB, &Pin);
    GPIO_Init(GPIOF, &Pin);
    
}

void InitTimer14(void)
{
    
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_Time_user;
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM14, ENABLE);
    
    TIM_Time_user.TIM_Prescaler = 52 - 1; // kHz
    TIM_Time_user.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_Time_user.TIM_Period = 4;  //?? ????? ?????? ??????? ? ????????????
    TIM_Time_user.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//32 MHz
    TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_Time_user);
    
    NVIC_EnableIRQ(TIM14_IRQn);
    
    TIM_ITConfig(TIM14, TIM_IT_Update,ENABLE);
    
    TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
    
}

int main(void)
{
    RCC_DeInit();
    
    PLL52();
    RCC_AdjustHSICalibrationValue(19);
    Init_PORT();
    InitTimer3();
    InitTimer14();
    
    LEDpins[0] = 30;
    LEDpins[1] = 100;
    LEDpins[2] = 10;
    
    while (1)
    {
        if (timer_temp_1 == 30000) {LEDpins[2]++;timer_temp_1 = 0;} //увеличиваем регистр сравнения
        if (LEDpins[2] › 100) LEDpins[2] = 0;
        
    }
    
} 

Этот код 2 кГц делает шим.
Если я вот тут TIM_Time_user.TIM_Prescaler = 52 - 1; изменю на 5, например, то должен шим стать 20 кГц по идее, но он становится 4.37 кГц и все. Подскажите в чем суть...?
Этот код делал большую частоту шима. Я понимаю что там расчеты выполняются, но неужели настолько они тяжелые?

temp_bit^=1; 
        if (temp_bit)        {
            PA2(0);
        } else {
            PA2(1);
        } 

Аппаратный шим не устраивает. Мне нужен шим на конкретных ножках где то есть аппаратный шим то нет.

[NewWriter]

Чип работает на 8*13=52 МГц.

Не-а, не работает он на такой частоте. 48 МГц максимум у него, выше никак не будет, это же 030-й, а не 103-й.
Стопудово, накосячил с установкой системных делителей, не те делители устанавливал, и вместо PLL поделил системную частоту или частоту периферийных шин, оттого частота таймера и просела.

Аппаратно шим делается на таймере (TIM16 например) вот так:

    RCC-›APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM16EN;
    TIM16-›PSC = 4-1;                //Значение предделителя частоты шины, от которой
                                    // тактирован таймер (шина тоже может делить частоту)
    
    TIM16-›ARR = 256-1;                //Значение перезагрузки, определяет деление частоты
                                    // и разрядность ШИМа
    
    TIM16-›CCR1 = 30;                //Значение скважности ШИМ
    
    TIM16-›CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M | TIM_CCMR1_OC1PE;    //PWM mode1
    TIM16-›CCER |= TIM_CCER_CC1E;        //PWM out enable
    TIM16-›BDTR |= TIM_BDTR_MOE;        //Main enable PWM out
    TIM16-›CR1 |= TIM_CR1_CEN;            //таймер запущен 

Например, для разрядности ШИМа 8 бит, максимально возможная частота ШИМа 187,5 кГц при 48 МГц. PSK = 0, ARR = 256-1, делители шины тактировния таймера 1:1.

Когда прескалер PSС таймера = 52-1, то частота счета вообще дичайше падает, в 52 раза. Но зато значение перезагрузки ARR = 4-1 просто не оставляет шансов получить более четырех значений скважности ШИМа - 0%, 33%, 66%, 100%, ведь скважность задается значением CCR, а оно должно быть в пределах от начала счета и до значения ARR. Если CCR › ARR, то таймер не досчитает до CCR и ШИМ будет 100%...

Программный ШИМ делается точно так же, но вместо аппаратного управления идет реакция на прерывания по событиям обновления таймера и сравнения таймера, вот так:

//в настройке таймера, вместо включения аппаратного выхода ШИМ вот это записать:
    TIM16-›DIER |= TIM_DIER_UIE;            //разрешено прерывание по UIE
    TIM16-›DIER |= TIM_DIER_CC1IE;            //разрешено прерывание по CCIE
    NVIC_EnableIRQ(TIM16_IRQn);        //разрешены прерывания от TIM16
//обработчик прерываний от таймера:
//по событию обновления таймера на выходе устанавл. лог.1,
//по событию сравнения таймера CCR канала на выходе сбрасывается лог.0
void TIM16_IRQHandler (void)
{
    if ((TIM17-›SR & TIM_SR_UIF) != 0)    //проверка флага события обновления
    {    
        TIM17-›SR &= ~TIM_SR_UIF;            //сброс флага прерывания
        GPIOA-›BSRR = GPIO_Pin_1;            //   _/- на PA1 (лог.1) 
// сюда можно добавить включение других выводов
    }
    if ((TIM17-›SR & TIM_SR_CC1IF) != 0)    //проверка флага события сравнения
    {    
        TIM17-›SR &= ~TIM_SR_CC1IF;            //сброс флага прерывания
        GPIOA-›BRR = GPIO_Pin_1;            //  -\_ на PA1 (лог.0) 
    }
//сюда можно дописать выключение других выводов по событиям сравнения в других каналах
} 

и ФСЁ! Никаких простыней кода, которые написаны и в которых я не разобрался, че там написано.
Однако, макс.частота будет так же не выше указанной ранее.

[miwutka]

void TIM16_IRQHandler (void)
{
if ((TIM17-›SR & TIM_SR_UIF) != 0) //проверка флага события обновления
{
TIM17-›SR &= ~TIM_SR_UIF; //сброс флага прерывания
GPIOA-›BSRR = GPIO_Pin_1; // _/- на PA1 (лог.1)
// сюда можно добавить включение других выводов
}
if ((TIM17-›SR & TIM_SR_CC1IF) != 0) //проверка флага события сравнения
{
TIM17-›SR &= ~TIM_SR_CC1IF; //сброс флага прерывания
GPIOA-›BRR = GPIO_Pin_1; // -\_ на PA1 (лог.0)
}
//сюда можно дописать выключение других выводов по событиям сравнения в других каналах
}

в прерывании ТИМ16 мы проверяем флаги тим17? Или это ошибка?

[NewWriter]

Ааа, да, опечатка. Писал же в "блокноте", без проверки в отладчике то... Флаги TIM16 надо проверять конечно

[miwutka]

Чип работает на 8*13=52 МГц.

ошибся. Там 8/2 * 13=52. Я на осциллографе проверял. 103-тий на 128 максимум работает. Ну и мне надо чтобы каждый канал был независимым. А в вашем примере, как я понял, получается один регистр сравнения TIM_SR_CC1IF для всех каналов. То есть все каналы будут синхронными, правильно?

[miwutka]

максимально возможная частота ШИМа 187,5 кГц при 48 МГц.

аппаратный шим при TIM_Prescaler = 1 - 1; и TIM_Period = 350; 140 кГц. Если 350 уменьшаю до 300 то ножка остается в высоком уровне и всё. Наверно это аппаратный предел такой... Но мой программный наверно из-за вычислений ограничен.....

[zöner]

для начала не помешает заменить все эти индусо TIM_GetITStatus, TIM_ClearITPendingBit, GPIO_WriteBit прямым обращением к регистрам, SoftwPWM оформить как inline. И не забывать заглядывать в АСМ-листинг, что оно там нагенерировало.

Заработает без проблем на сотнях кГц

[zöner]

TIM17-›SR &= ~TIM_SR_UIF

можно просто единицу писать, без &: TIM17-›SR = ~TIM_SR_UIF
один ldr лишний

[NewWriter]

Нууу 52 МГц - эт уже оверклогинг, там показатели не гарантированы... Хотя попробовал - ничо, тянет. Аппаратно 203 кГц 8-битного ШИМа выдает при 52 МГц.
Опробовал даже разгон до 64 МГц - тоже идет. ШИМ 8 бит, 250 кГц - полет нормальный.
133% разгона... Блин, а я и не пробовал раньше разгонять 030-й. Теперь буду знать. Хотя там наверно потребление запредельное выходит..
PS.. померил - не, всего на пару миллиампер увеличилось.

  //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  // ++++++     Переключение на PLL от HSI, 64 МГц.   +++++++

   /* Enable Prefetch Buffer and set Flash Latency */
    FLASH-›ACR = FLASH_ACR_PRFTBE | FLASH_ACR_LATENCY;

    /* PLL configuration = HSI/2 * 12 = 48 MHz */
    //RCC-›CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLMULL));
    RCC-›CFGR |= (uint32_t) RCC_CFGR_PLLMUL16;

    /* Enable PLL */
    RCC-›CR |= RCC_CR_PLLON;

    /* Wait till PLL is ready */
    while((RCC-›CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
    {
    }

    /* Select PLL as system clock source */
    RCC-›CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
    RCC-›CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;

    /* Wait till PLL is used as system clock source */
    while ((RCC-›CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)RCC_CFGR_SWS_PLL)
    {
    }
    //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

/* тест.
 * ШИМ 250 кГц при 64 МГц, 8 бит.
 *
 */
void Initial_TIM16_PWM(void)
{
    RCC-›APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM16EN;
    TIM16-›PSC = 0;                                        //предделитель 1:1
    TIM16-›ARR = 256-1;                                    //разрядность ШИМ 8 бит (до 256)
    TIM16-›CCR1 = 100;                                    //значение скважности ШИМ
    TIM16-›CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M | TIM_CCMR1_OC1PE;    //PWM mode2
    TIM16-›CCER |= TIM_CCER_CC1E;                        //PWM out enable
    TIM16-›BDTR |= TIM_BDTR_MOE;                        //Main enable PWM out
    TIM16-›CR1 |= TIM_CR1_CEN;                            //таймер запущен
} 

И если уж делать программный ШИМ, то всё равно через аппаратный таймер, программно отрабатывая лишь прерывания по обновлению и сравнению, дергая ноги. Иначе остальной код вообще ничего не сможет делать, считая циклы программно.
Но тут есть ограничения на минимальную и максимальную скважность - отработка прерывания занимает время.

один регистр сравнения TIM_SR_CC1IF для всех каналов

Тогда выбрать таймер, у которого несколько таких регистров сравнения. Прерывание одно на всё, а флаги событий - разные. CC1IF, CC2IF, CC3IF, CC4IF..
Запускаем все таймеры (1, 3, 14, 16, 17 ), получаем 4+4+1+1+1=11 каналов.

Еще один вариант - один системный таймер SysTick. он будет считать тики и генерировать прерывание по обновлению таймера. Программно отрабатываем тики, используя их как счетчик времени.
Системный таймер относится к устройствам ядра Cortex и описан в мануале ядра. Настройка очень простая - вызов встроенной функции SysTick_Config(4800), параметр которой задает делитель таймера. Однако, лучше не увлекаться скоростями счета, не более нескольких килогерц ШИМа, иначе производительность МК катастрофически упадет.

один ldr лишний

Да лаааадна, на 52 МГц он захавает и не заметит лишнюю инстукцию.
И если уж придираться, тогда не "единицу", а "ноль", регистр то w0 принимает.

[zöner]

133% разгона... Блин, а я и не пробовал раньше разгонять 030-й.

а чего б ему не работать? Если не греть экстремально, в комнатных условиях работает без проблем...
при перегреве есть вероятность нарваться на сбои Flash или периферии...

на 52 МГц он захавает и не заметит лишнюю инстукцию

мелочь, а приятно...

а за простыни типа TIM_GetITStatus, TIM_ClearITPendingBit, GPIO_WriteBit в виде функций индусам нужно отрывать руки/ноги... Им наверно платят построчно, потому и раздувают такой говнокод...