Калибровка встроенного RC-генератора

Dimon456

Starichok51 писал(а):и откуда взялись 100011 мкс?

У меня всего один USB удлинитель, эталон так же как и МК(прошивка) управляется по UART, эталон не запоминает установленную частоту и начинает после включения частоту гнать 1Гц.
Так вот, либо управляю МК либо эталоном.
100011 мкс это частота эталона, производитель уверяет 10 минус 12 степени.

Реклама

то есть, ты меняешь частоту эталона, пока не получишь стабильную картинку?

Реклама

Dimon456

Starichok51, да, пока так.

Как вам такой вариант:
На вывод XCK T0 подаем наш эталонный 1Гц, это будет калибровочный интервал.
100 раз в секунду вызывается прерывание по таймера T1.
В прерывании производим сам отсчёт времени и отсчёт длительности калибровочного интервала T0.
Так как прерывание T1 будет вызываться 100 раз в секунду, соответственно и будет проверять состояние T0.

По прошествии какого-то времени останавливаем процесс и записываем разницу в еепром или еще куда.
Благодаря делителю в T0 это время можно увеличить.

Чисто теоретически время в T1 должно совпасть с T0.

а я бы сделал так:
пусть таймер0 считает свои тактовые импульсы. плюс счетчик переполнений таймера0.
а на вход Т1 подал бы эталонную частоту. в принципе - любую частоту. и настроил таймер1 делить по совпадению до интервала 1 секунда.
получим "окно для измерения собственной частоты в 1 секунду.
и в прерывании по сравнению считываем счетчик таймера0 и счетчик переполнений.
но проверяемое устройство должно иметь экран для вывода посчитанных импульсов таймером0. и сразу увидим собственную частоту.

Добавлено after 3 minutes 49 seconds:
получим частотомер наоборот.
частотомер формирует собственное "окно" и считает внешние импульсы, а тут "окно" формируется внешними импульсами, а считает собственную частоту.

Реклама

Dimon456

Starichok51 писал(а):а я бы сделал так:

держи

Спойлер

Код: Выделить всё

volatile uint32_t hast_t;
volatile uint32_t hast;
volatile uint8_t hast0;

volatile bool flag1;

ISR (TIMER0_OVF_vect)
{
	hast_t++;
}

ISR (TIMER1_COMPA_vect)
{
	hast0 = TCNT0;
	hast = hast_t; 

	TCNT0=0; hast_t=0;  TCNT0=0;

	flag1 =1;
}

int main()
 { 

// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 16000,000 kHz
// Mode: Normal top=0xFF
// OC0A output: Disconnected
// OC0B output: Disconnected
// Timer Period: 0,016 ms
TCCR0A=(0<<COM0A1) | (0<<COM0A0) | (0<<COM0B1) | (0<<COM0B0) | (0<<WGM01) | (0<<WGM00);
TCCR0B=(0<<WGM02) | (0<<CS02) | (0<<CS01) | (1<<CS00);
TCNT0=0x00;
OCR0A=0x00;
OCR0B=0x00;

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: T1 pin Falling Edge
// Mode: CTC top=OCR1A
// OC1A output: Disconnected
// OC1B output: Disconnected
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: On
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (0<<WGM10);
TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (1<<WGM12) | (1<<CS12) | (1<<CS11) | (0<<CS10);
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x01;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 0 Interrupt(s) initialization
TIMSK0=(0<<OCIE0B) | (0<<OCIE0A) | (1<<TOIE0);

// Timer/Counter 1 Interrupt(s) initialization
TIMSK1=(0<<ICIE1) | (0<<OCIE1B) | (1<<OCIE1A) | (0<<TOIE1);

flag1=0;

// Global enable interrupts
sei();

printf("\nHello, world! \r\n");

while (1)
      {

		if(flag1==1) {

		printf("hast=%lu hast0=%d\n\r", hast, hast0);

		flag1 = 0;
		}

      }
}

Спойлер

На вход была подана частоты 1Гц

в протеусе при частоте МК 16МГц

Код: Выделить всё

hast=124999 hast0=228
hast=124999 hast0=229
hast=124999 hast0=227

в реальности

Код: Выделить всё

hast=124986 hast0=90
hast=124986 hast0=89
hast=124986 hast0=88
hast=124986 hast0=89
hast=124986 hast0=89
hast=124986 hast0=88
hast=124986 hast0=88
hast=124986 hast0=89
hast=124986 hast0=88
hast=124986 hast0=89

считай частоту МК

Реклама

надо поставить в такой последовательности:

Код: Выделить всё

   hast0 = TCNT0;
  TCNT0=0;
   hast = hast_t;
   hast_t=0;

чтобы меньше потерять импульсов между чтением регистра TCNT0 и его обнулением.
а еще лучше сделать это на ассемблере, чтобы еще меньше было потерь времени между чтением и обнулением.
в протеусе у тебя получилась частота 15999986. потеряно 14 импульсов.
переделай, как я предложил, потерь должно стать меньше. ну, это я так думаю ...

Реклама

Dimon456

Переделал так

Спойлер

Код: Выделить всё

ISR (TIMER1_COMPA_vect)
{
   hast0 = TCNT0;
   TCNT0=0;
	TIFR0 |= (1<<TOV0);
   hast = hast_t;
   hast_t=0;
	flag1 =1;
}

Если в друг произошел запрос на прерывание Т0, обнулить его

Спойлер

в протеусе так

Код: Выделить всё

hast=124999 hast0=253
hast=124999 hast0=253
hast=124999 hast0=253
hast=124999 hast0=253

в реальности так

Код: Выделить всё

hast=124986 hast0=100
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=100
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=101

А так кварц дерьмо, палец на кварц ложишь число hast0=101 лезет вверх, долезло до 159, при холодном старте начало с 80. После 10 минут работы находится в диапазоне 99-104.
Не поленился, паяльник включил, нагрел до hast0=239, потом какой-то сбой пошел, спустя 5 минут остывания в норму вошел 101-102.

А вы хотите стабильность? В термокамеру его надо сувать, может тогда и будет стабильность.

Dimon456 писал(а):Если в друг произошел запрос на прерывание Т0, обнулить его

если произошел запрос на прерывание Т0, то нужно не только сбросить флаг, но и сделать инкремент hast_t, так как переполнение уже наступило.
ну вот, в протеусе теперь потерялось всего 3 импульса вместо 14 импульсов.
в реальности тоже "нашлось" 12-13 импульсов.
то есть, стало гораздо точнее.
потерей 3 импульсов на частоте 16 МГц, я думаю, уже можно пренебречь.

Dimon456

Starichok51 писал(а):потерей 3 импульсов на частоте 16 МГц, я думаю, уже можно пренебречь.

Для протеуса самый раз.

А в реальности - получается целая печка.
Вот лог нагрева и сбоя, кому интересно

Спойлер

Код: Выделить всё

hast=124986 hast0=104
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=104
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=103
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=101
hast=124986 hast0=102
hast=124986 hast0=104
hast=124986 hast0=117
hast=124986 hast0=134
hast=124986 hast0=156
hast=124986 hast0=181
hast=124986 hast0=150
hast=124986 hast0=239
hast=124986 hast0=17
hast=124986 hast0=172
hast=124987 hast0=80
hast=122688 hast0=90
hast=64791 hast0=214
hast=124986 hast0=214
hast=124986 hast0=197
hast=124986 hast0=182
hast=124986 hast0=171
hast=124986 hast0=164
hast=124986 hast0=157
hast=124986 hast0=151
hast=124986 hast0=149
hast=124986 hast0=146
hast=124986 hast0=142
hast=124986 hast0=139
hast=124986 hast0=134
hast=124986 hast0=131
hast=124986 hast0=127
hast=124986 hast0=129
hast=124986 hast0=126
hast=124986 hast0=124
hast=124986 hast0=124
hast=124986 hast0=124
hast=124986 hast0=117
hast=124986 hast0=121
hast=124986 hast0=122
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=121
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=92
hast=124986 hast0=124
hast=124986 hast0=134
hast=124986 hast0=130
hast=124986 hast0=128
hast=124986 hast0=127
hast=124986 hast0=124
hast=124986 hast0=122
hast=124986 hast0=123
hast=124986 hast0=117
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=116
hast=124986 hast0=119
hast=124986 hast0=117
hast=124986 hast0=114
hast=124986 hast0=116
hast=124986 hast0=114
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=114
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=113
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=111
hast=124986 hast0=114
hast=124986 hast0=109
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=114
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=111
hast=124986 hast0=111
hast=124986 hast0=112
hast=124986 hast0=111
hast=124986 hast0=109
hast=124986 hast0=109
hast=124986 hast0=109

в протеусе частоты идеальные.
а в реальности кварцы имеют отклонение от номинала.
можно с достаточной уверенностью утверждать, что и в реальности мы теряем те же 3 импульса на частоте 16 МГц. поэтому я и сказал, что тремя импульсами можно пренебречь.
если измерять меньшую частоту, например, 1 МГц, то потерь вообще может не быть.
для интереса можешь у себя в протеусе это проверить, задав частоту МК 1 МГц.

Dimon456

Starichok51 писал(а):если измерять меньшую частоту, например, 1 МГц, то потерь вообще может не быть.

Так же потери составляют, не хватает 2-3 импульса.

а вообще-то, я про 1 МГц ерунду сказал.
между чтением счетчика Т0 и его сбросом пройдут те же 3 машинных цикла. те же 3 импульса потеряем.

кстати, и простой расчет дает потерю 3 импульсов.
1. прочитали счетчик - счетчик стал +1.
2. загрузили регистр (например, R16) нулем - счетчик стал +2.
3. отправили в счетчик ноль - счетчик должен стать +3, а там оказался ноль.
вот эти +3 мы и теряем.

у меня есть подобные проекты, где желательно считать без потерь.
в данном случае я бы записал в счетчик 3, а не 0.
выполнили 3 операции - поставили счетчик в тройку.
тогда потерь не должно быть вообще.

akl · Сообщение **akl** » Пт окт 22, 2021 08:41:21

Чтобы не мучаться с потерями в счетчике можно воспользоваться входом ICP1, на который подается эталонный период. Активным перепадом запоминается состояние T1 и очищается счетчик переполнений. Следующим активным перепадом значение ICR1 считывается, добавляется к счетчику переполнений. Вычитается начальное значение.

нам не надо запоминать состояние Т1.
у нас считает счетчик Т0, и потери были при его сбросе в 0.

Dimon456

akl, вот так сделал

Спойлер

Код: Выделить всё

ISR (TIMER1_OVF_vect)
{
	hast_t++;
}

ISR (TIMER1_CAPT_vect)
{	
	TCNT1=0; TIFR1 |= (1<<TOV1);
    hast0 = ICR1;
    ICR1 = 0;
	
    hast = hast_t;
    hast_t=0;
	flag1 =1;
}

// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 16000,000 kHz
// Mode: Normal top=0xFFFF
// Noise Canceler: On
// Input Capture on Rising Edge
// Timer Period: 4,096 ms
// Timer1 Overflow Interrupt: On
// Input Capture Interrupt: On
TCCR1A=(0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (0<<WGM10);
TCCR1B=(1<<ICNC1) | (1<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) | (0<<CS12) | (0<<CS11) | (1<<CS10);
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 1 Interrupt(s) initialization
TIMSK1=(1<<ICIE1) | (0<<OCIE1B) | (0<<OCIE1A) | (1<<TOIE1);

Все равно не хватает.
Должно быть 244 переполнения и 9216
а получается 244 9192, не хватает 24

с таймером1 тут другая проблема. и дело даже хуже, чем с таймером0.
от момента захвата (фиксации в регистре ICR1) до входа в прерывание проходит 7-8 машинных циклов.
плюс нужна добавка, о которой я сказал выше - учет выполнения сброса регистра TCNT1 в ноль.
я сделал себе проект в протеусе с таймером1.
мне пришлось записать в регистр TCNT1 число 10. только после этого я получил в захвате стабильно число 0х2400 = 9216.
а почему у тебя получилось потерять 24, пока не понятно.
скорее всего, это лишние потери времени при компиляции с языка Си.
а у меня сделано на ассемблере без лишних операций.
получился вот такой код:

Код: Выделить всё

.include "m8def.inc"	; ATMega8

.def counter_ovf1	= R16

.cseg
.org 0
rjmp nachalo_code

.org ICP1addr
rjmp timer1_ICP

.org OVF1addr
rjmp timer1_OVF

nachalo_code:
ldi R26,  low(RAMEND)
out SPL, R26 
ldi R26, high(RAMEND)
out SPH, R26

clr counter_ovf1

;--- Timer1 ---
ldi R26, (0<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (0<<WGM10)
out TCCR1A, R26
ldi R26, (1<<ICNC1) | (1<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) | (0<<CS12) | (0<<CS11) | (1<<CS10)
out TCCR1B, R26
ldi R26, (1<<TICIE1) | (0<<OCIE1B) | (0<<OCIE1A) | (1<<TOIE1)
out TIMSK, R26

sei

cycle:
rjmp cycle

timer1_ICP:
ldi R26, 0
out TCNT1H, R26
ldi R26, 10
out TCNT1L, R26
clr counter_ovf1
reti

timer1_OVF:
inc counter_ovf1
reti

Dimon456

Спойлер

Код: Выделить всё

volatile uint16_t hast_t;
volatile uint16_t hast;
volatile uint16_t hast0;

volatile bool flag1;

ISR (TIMER1_OVF_vect)
{
	hast_t++;
}

ISR (TIMER1_CAPT_vect)
{ static uint16_t hast_temp;
	hast0 = ICR1 - hast_temp; hast_temp = ICR1;
	hast = hast_t;	hast_t=0; 
	flag1 =1;
}

я получаю то что нужно, но иногда срабатывает лишнее прерывание

Код: Выделить всё

hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=245 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=245 hast0=9216
hast=244 hast0=9216
hast=244 hast0=9216

вставка этой строки TIFR1 |= (1<<TOV1) не на что не влияет.

Dimon456 писал(а):вставка этой строки TIFR1 |= (1<<TOV1) не на что не влияет.

она и не должна повлиять.
в состоянии счетчика 9216 ни о каком переполнении во время захвата не может быть речи.

Dimon456

Starichok51, ну ты же видишь

hast=244 hast0=9216
hast=245 hast0=9216

появляется с определенной периодичностью.

9216 получается разностью

Код: Выделить всё

hast0 = ICR1 - hast_temp; hast_temp = ICR1;

Ха, решил проблему

Спойлер

Код: Выделить всё

ISR (TIMER1_CAPT_vect)
{ static uint16_t hast_temp;

	if(hast_temp > ICR1) hast_t--;
	hast0 = ICR1 - hast_temp; hast_temp = ICR1; 
	hast = hast_t;	hast_t=0; 
	flag1 =1;

}

Я прогнал по всему диапазону, любую частоту подавал, идеально считает.