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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LPC2468 Timing für STN Display erzeugen


Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo zusammen,
ich habe mal eine Frage an euch. Ich möchte mit einem LPC2468 ein 
monochrom STN-Display ansteuern. Im Idealfall soll ein Schachbrettmuster 
erzeugt werden. Ein LCD-Controller steht nicht zur Verfügung. Der 
Controller so "nur" das Display ansteuern.

Hier das Displaydatenblatt:
beyondinfinite.com/lcd/Library/Kyocera/KG057QV1CA-G00.pdf

Mein erstes Problem ist, wie ich das Timing überhaupt erzeugen soll,
ich brauche auf jeden Fall mal einen Pixelclock (CP), FRM, LOAD und dann 
noch die Daten.

Als Entwicklungsumgebung habe ich IAR Embedded Workbench for ARM 4.5, 
falls das wichtig sein sollte.


Für Ideen wäre ich sehr dankbar!

Gruß
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Muß es unbedingt der LPC2468 sein? Der LPC2478, der zum LPC2468 
identisch ist, aber noch einen LCD-Controller integriert hat kann das 
von Haus aus.
Damit kannst du auch mehrere Graustufen erzeugen.

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
ja es muss ohne LCD-Controller gehen. Denn der gleiche Code muss auch 
auf einem LPC1768 (Cortex-M3) laufen, dieser hat leider kein LCD 
Controller.

Gruß
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Tja, mit einem ARM7 lässt es sich wohl nur vernünftig im Hauptprogramm 
mit verschachtelten Schleifen machen, da der ARM7 zu lange braucht um in 
eine ISR rein und wieder raus zu kommen, d.h. du schaffst da die nötige 
Frequenz nicht.
Mit einem Cortex M3 ist es natürlich etwas anders. Dort könntest du das 
ganze Timing mit einer Timer-ISR machen, die mit 1,44MHz feuert.

Allgemein gilt: Sieben IO-Pins als Ausgang definieren und entsprechend 
dem Timingdiagramm auf Seite 13 (bzw. 10 lt. Seitenzahl im PDF) an 
diesen Pins wackeln.

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
also ist es eher nicht ratsam mit der Capture/Compare Einheit zu 
arbeiten,
da diese wohl zu lagsam ist, sehe ich das so richtig.
Da bleibt mir dann also nur die Möglichkeit die High-Speed GPIOs zu 
benutzen?

Gruß und danke dir schon einmal für deine Beiträge
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Mit der Capture-Funktion kannst du ja auf Zustandswechsel der CAP-Pins 
reagieren, d.h. den aktuellen Timer-Wert bekommst du in ein Register 
kopiert und du kannst einen Interrupt auslösen. Das bringt dir hier aber 
nichts.

Wenn du nur ein Schachbrettmuster ausgeben willst, dann könnte es mit 
der Match-Funktion und -Pins der Timer gehen, aber das wirst du ja kaum 
wollen.

Um etwas sinnvolles darzustellen brauchst du dann die FastIOs, die man 
mit bis zu ~15MHz schalten kann.

Hast du ein Board mit dem LPC2468 drauf, oder willst/musst du das auch 
noch entwerfen?

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hi Kai,
ich habe das Board schon. Das ist von der Firma Future Electronics, ein 
Mainboard (Longbow) + CPU-Board mit LPC2478. Habe gerade gemerkt das es 
der 2478 und nicht 2468. Das ändert aber nichts an der Sache, da ich den 
LCD-Controller nicht benutzen kann(Vorgabe).

Habe jetzt schon mal mit den FIOs gespielt, allerdings komme ich nur 
auch eine Frequenz von ca. 10MHz. Ich lasse da in einer Endlosschleife 
einen GPIO von Port 3 setzten und wieder rücksetzen. Wenn ich jetzt noch 
andere GPIOs zappeln lasse, geht die Frequenz doch recht schnell 
runter... so übern Daumen ca. 2MHz.

Evtl. hast du noch eine Idee, wie ich den Programmaufbau machen kann,
werde da Morgen weiter testen.

Aber vielen vielen Dank dir, das hilft mir wirklich weiter deine 
Beiträge.

Gruß
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Am besten ist es, wenn die notwendigen Pins alle in einem Port liegen, 
so kannst du auch alle mit einem Befehl verändern. Wie sind die sieben 
Pins denn zugeordnet?
Mit welcher Frequenz läuft der LPC24xx eigentlich?

Autor: Chris __ (jetronic)
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Ja das habe ich schon mal getestet habe 4GPIOs von Port3 gleichzeitig 
gesetzt und rückgesetzt. Das ganze habe ich mit FIO3DIRU=0x2A80 gemacht, 
für P3.23, P3.25, P3.27, P3.29.

Für meine Datenbits(D0-D3) wollte ich das so machen, mir ist jetzt nicht 
ganz klar wie ich die benötigten Takte erzeugen soll. CP ist ja der 
schnellste, dementsprechend müssen die anderen ja verzögert werden.
Das z.b. die fallende Flanke von CP die Daten detektiert.

Der LPC2478 soll mit maximal Takt laufen, also 72MHz.
Kann ich eigentlich irgendwie überprüfen, ob er das auch macht, also mit 
dem Oszi prüfen???

Gruß
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Direkt mit dem Oszi prüfen kannst du den Takt nicht.
Dazu könntest du aber eine Timer-ISR schreiben und innerhalb der ISR 
einen Pin toggeln. Wenn du den Timer nun mit sinnvollen Werten 
initialisierst, dann müsste der Pin auch sinngemäß toggeln. Achtung: Der 
Timer als Peripherieblock besitzt auch einen eigenen Taktteiler (PCKSEL0 
und PCLKSEL1).

Der Rest morgen.

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Hier mal ein Beispielcode für die Ansteuerung.

Der Code geht davon aus, dass alle betreffenden Pins im Port3 liegen. 
Weiterhin mußt du noch die sieben Defines am Anfang an deine 
Pinzuweisungen anpassen.

Eventuell ist es auch noch notwendig die Zeilen
for (iDelay=0;iDelay<DELAYLOOP;iDelay++) __asm("nop");
anzupassen, da der IAR diese Notation __asm() evtl. nicht unterstützt.

Wenn der Delay zu kurz oder zu lang ist, dann einfach das Define 
DELAYLOOP anpassen.

Außerdem muß darauf geachtet werden, dass der Compiler diese scheinbar 
unnötige Zeile nicht wegoptimiert!

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
habe hier mal meinen Code angehängt, wo ich 4 Bits gleichzeitig toggeln 
lasse.

Mir ist nicht klar warum ich kein gleichmäßiges Rechtecksignal erhalte,
siehe Oszibild.

Gruß
Chris

Edit:
Wow, habe gerade erst gesehen, das du geschrieben hast.
Da werde ich mich gleich mal ran machen, um es zu testen.
Danke!!!!

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Wie sieht denn der Code aus?

Autor: Chris __ (jetronic)
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Code von mir habe ich oben angehängt, siehst du diesen nicht?

Autor: Chris __ (jetronic)
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Teste gerade deinen Code,
hab ich die Defines so richtig

#define PIN_D0    0x02000000  //P3.25
#define PIN_D1    0x00800000  //P3.23
#define PIN_D2    0x20000000  //P3.29
#define PIN_D3    0x08000000  //P3.27

Beim Complieren kommen dann lauter Warnungen in dem 
TranslatedData-Array, siehe hier "Warning[Pe069]: integer conversion 
resulted in truncation"

Ich muss jetzt noch 3 GPIOs von Port3 auf dem Board suchen.....

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Habe deinen Code übersehen.

TranslatedData muß unsigned long sein und nicht unsigned char. Mein 
Fehler.
const unsigned long TranslatedData[16] = ...

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Das ungleichmäßige Tastverhältnis in deinem Code ist übrigens einfach zu 
erklären:

1. Pins auf low setzen
2. Pins auf high setzen
3. Rücksprung an den Anfang der while-Schleife
1. Pins auf low setzen
2. Pins auf high setzen
3. Rücksprung an den Angang der while Schleife

Der Rücksprung und ggf. noch die Prüfung ob 1 auch wirklich != 0 ist (je 
nach Compiler und Optimierung) benötigt halt auch noch etwas Zeit und 
damit ist der High-Pegel länger als der Low-Pegel.


Deine Defines sehen erstmal richtig aus, vorausgesetzt, dass die Pins 
auch so zugeordnet sind.

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
so bei den Daten tut sich schon mal was :-)

Jetzt muss ich auf dem Board mal 7 GPIOs auf einem Port suchen,
dann kann ich weiter testen.

Du bist echt klasse, danke schön das du dir die Mühe mit einem Anfänger 
machst!!!!

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
ich habe ein 4x4 Schachbrettmuster :-) juhu

Ich habe bestimmt mal noch eine Frage zum Programm,
werde es mir Morgen genau anschauen. Ich hoffe ich darf dich dann 
nochmal Fragen.

Einen schönen Feierabend wünsche ich dir,
Chris

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Es freut mich, dass es jetzt so gut geklappt hat. Wichtig ist, dass du 
versuchst das Programm zu verstehen.

Hast du mal die Frequenz von FRM gemessen? Idealerweise sollte die 
zwischen 70 und 80 Hz liegen. LOAD müsste dann beim 240-fachem, d.h. 
16,8-19,2 kHz liegen und CP beim 80-fachem von LOAD bzw. 19200-fachem 
von FRM, d.h. bei 1,344-1,536 MHz.
Sollten die Werte gravierend davon abweichen, so muss du da nochmal was 
im Programm ändern.

Autor: Chris __ (jetronic)
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Hallo Kai,
ja werde dann jetzt versuchen dein Programm zu verstehen.
FRM habe ich jetzt noch nicht gemessen, aber ein wenig flackert das 
Bild,
das liegt dann wohl an einer zu niedrigen FRM-Frequenz.

Werde Morgen nochmal alle Signale durch messen, glaube CP lag bei 2MHz.
Da bin ich mir aber nicht 100%ig sicher. Ich schau Morgen nochmal...

Nochmals besten Dank dir!!!!!!!!!

Autor: Chris __ (jetronic)
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So habe jetzt mal die Signale gemessen:
FRM  = 33Hz
CP   = 645kHz
LOAD = 7,8kHz

Anbei auch 3 Oszibilder:
1tes Bild = ganzer Frame
2tes Bild = Frame Anfang
3tes Bild = Frame Ende

Könntest du mir noch sagen, wieso du auf den Wert von 9600 beim 
ScreenBuffer kommst?

Ich bin noch am analysieren... sehr elegant hast du das gemacht mit dem 
schieben. Ganz hab ichs aber noch nicht verstanden, ich teste dann mal 
weiter.

Gruß
Chris

Autor: Chris __ (jetronic)
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Ok ich habs,
es sind ja 320bit=40byte pro Zeile, dann noch 240 Spalten

--> 40byte * 240 = 9600byte = 768000bit für den Screenbuffer

Hatte ganz vergessen das ja ein char 8bit breit ist. oh man....

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Dein Display ist hat eine Auflösung von 320x240x1bpp = 76800bit = 
9600Byte.

Reduzier mal das Define DELAYLOOP auf 1 oder 2 und schau, ob du damit 
mit den Frequenzen in den vorgegeben Bereich kommst.

Edit: Na da hast du's ja selber. :-)

Autor: Chris __ (jetronic)
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DELAYLOOP 4 //Bild flackert stark
FRM  = 33Hz
CP   = 645kHz
LOAD = 7,8kHz

DELAYLOOP 2 //Bild flackert wenig
FRM  = 45,8Hz
CP   = 880kHz
LOAD = 11kHz

DELAYLOOP 1 //Bild steht
FRM  = 66,4Hz
CP   = 1,22MHz
LOAD = 16kHz

Autor: Kai F. (k-ozz)
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Naja, mit DELAYLOOP 1 bist du doch schon sehr nah an den geforderten 
Werten.
Mich würde jetzt nurnoch interessieren, ob der LPC24xx auch wirklich auf 
72MHz läuft, weil mir 60 Takte für einen Pixel (bzw. vier) doch recht 
viel vorkommen, aber das kann auch täuschen.

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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ersetze die

for (iDelay=0;iDelay<DELAYLOOP;iDelay++) __asm("nop");

mit

__asm("nop");

dann wird noch schneller, die for schleife kostet auch zeit.

Autor: Chris __ (jetronic)
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Ja das ist wirklich schon sehr gut von den Werten.
Habe mir jetzt alles mal ausführlich dokumentiert, wenn ichs dann ganz 
fertig habe, darfst du gerne mal drüber schauen.

Also 60Takte pro Pixel, hast du 72MHz / 1,2MHz gerechnet, oder?

Ja das würde mich auch interessieren, ob der LPC2478 wirklich auf 72MHz 
läuft. Du hattest ja oben was von Timer-ISR geschrieben, da was ich 
wieder nicht so recht wie ich das machen kann.

Grüße
Chris

Edit:
Ja ok das macht sinn, nur den nop-Befehl zu nehmen.

Kann das allerdings erst am Montag testen..

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