Problem mit Timer Interrupt LPC1769

Heiko1989 schrieb:
> Die Timer-Einstellungen sind auf dem Bild im Anhang zu sehen.

Hänge bitte das nächste mal die .c Datei an, das ist bedeutend einfacher 
und besser als ein Bild. Hier fehlt unter anderem ein interessanter Teil 
des IRQHandlers.

> Der Timer0_IRQHandler gibt die entsprechende Schrittfrequenz für jeden
> Strang per GPIOs aus.

Das ist für hohe Frequenzen nicht optimal, denn da geht die meist 
variable Interrupt Lateniz mit ein. Der LPC176x hat eine extra PWM 
Einheit verbaut, die das möglicherweise ohne Interrupt hinbekommen 
würde. Außerdem gibt es noch die MCPWM. Siehe UM10360.pdf, Kapitel 24 
und 25.

Heiko1989 schrieb:
> An dieser Tabelle fiel mir sofort auf, dass die Auflösung im unteren
> Frequenzbereich recht gut ist und im oberen Frequenzbereich immer
> schlechter wird.

Das ist bei allen Timern so, denn da wird einfach eine Frequenz (PCLK) 
erst mit dem Prescaler und dann mit dem Match Register geteilt - und 
zwar in ganzzahligen Schritten.

Bei Deinen Angaben komme ich allerdings auf eine PCLK von nur 1,2 MHz; 
Da muss der IRQHandler noch weiter teilen.

Heiko1989 schrieb:
> bis 8kHz mit einer Auflösung von min. 1Hz

8000 Hz * 8000 Schritte ergibt 64 MHz Timer Basis Frequenz (PCLK). Das 
ist grade noch so eben im Bereich des Möglichen - aber nicht mehr mit 
Unterteilung in Software.

Heiko1989 schrieb:
> Kann man das oben beschriebene Problem also in den Griff bekommen, indem
> man die Vorteiler entfernt??

Nicht ohne weiteres, denn Du musst auch die Laufzeit des Interrupts 
beachten, d.h MR0 darf nicht zu klein werden.

Der Interrupt Handler liesse sich signifikant kürzen, wenn man die 
Portzuweisungen zusammenfasst:

1

case 0 :

2

3

    LPC_GPIO2->FIOCLR = (1<<1) |(1<<2) |(1<<4);      

4

    LPC_GPIO2->FIOSET = (1<<3)| (1<<5)|(1<<6);  

5

6

    LPC_GPIO0->FIOCLR = (1<<2)| (1<<21);

7

    LPC_GPIO0->FIOSET = (1<<3)|(1<<22);

Die Verwendung von "|=" ist bei FIOSET und FIOCLR unnötig da nur die "1" 
Bits die Aktion auslösen. Durch Weglassen spart man jeweils den 
Lesezyklus.

Das interrupt-Flag killt man ebenfalls ohne |= sondern mit = . Das |= 
ist strenggenommen sogar falsch, sobald irgend eine andere Sache auch 
noch mit dem Timer gemacht werden soll.
Im Manual genau lesen, wie die Register funktionieren, anstatt solche 
'Angst/Unwissenheits-Konstrukte' zu verwenden.

Die ISR ist ein bissl arg 'ueppig' gschrieben, willst Du das nicht mal 
mit einer Tabelle fuer die Sets/Clrs umsetzen?

Wenn das mit der Aufloesung wirklich schoen werden soll, dass musst Du 
Dir mal Software-DDS anschauen. Dann darfst Du naemlich deinen Timer 
ziemlich schnell laufen lassen (und damit die ISR = Abtastrate) aber die 
Drehung davon unabhaengig berechnen. Gerade bei hohen Drehzahlen willst 
Du ja keine grossen (relativen) Geschwindigkeitsspruenge.

Zum Prinzip:

http://www.mikrocontroller.net/articles/DDS

In deinem speziellen Fall - falls ich das richtig verstanden hab - 
gehts um 20 diskrete Schritte (Signalwechsel) statt eines Sinus. Ist 
aber nicht schlimm, deine Lookup-Tabelle ist dann halt nicht der Sinus, 
sondern deine digitalen Signale fuer die Halbbruecken. DDS sampled ja 
irgendeine Funktion. Als Nachteil bekommst nur ein bisschen 'jitter' auf 
die Signale.

Hilfreich w"are, wenn Du 16 oder 32 Schritte definieren wuerdest. Denn 
irgendwo musst Du einen Abschnitt des Phasenakku als Index in der 
Lookuptabelle verwenden.

Statt Tabelle, darfst Du weiterhin ein grosses switch() verwenden, 
wenn's unbedingt sein muss.

In der ISR (konstante, hohe Wiederholrate Fs) addierst du immer einen 
einstellbaren Wert (tuning word) tw auf den Phasenakku a (Integer mit 
vielen Bits, z.B. 32).
von dem Phasenakku nimmst Du z.B. die hoechsten n=4 bits (28..31) und 
die sind der Index der Tabelle oder der Wert im switch().
Wenn tw = 2^32/Fs, dann kommt gerade f = 1Zyklus/Sekunde zustande. tw 
doppelt so gross => doppelt so schnell. tw halb so gross => halb so 
schnell. Kurz f ~ tw. Und das genau ist das coole daran. Direkt 
proportional. Und tw hat bei guter Wahl der Konstanten viele Bits (hohe 
Genauigkeit).
Du musst in deinem Fall aber garantieren, dass keine Zwischenschritte 
fehlen, d.h. Fs > f * 2^n

EDIT: Fehler in der tw-Formel behoben.

Heiko1989 schrieb:
> In meinem Fall brauche ich genau 20 Werte, weil es sich um einen
> fünfsträngiggen Schrittmotor, welcher mit 5 H-Brücken angesteuert wird,
> handelt.

Kopfkratz

Dann braucht's etwas Zusatzaufwand: oberste 5 bits fuer 32 moegliche 
Werte nehmen und bei jedem Durchlauf durch die ISR (Phasenakku-Update) 
diese 5 bits % 20 rechnen. Grob gesagt, musst Du den 'wrap-around' 
selber machen und darfst nicht den 32-bit Ueberlauf passieren lassen. 
Sonst bleibt alles gleich.

PS: einen coolen Motor hast Du da!

Marc P. schrieb:

> Dann braucht's etwas Zusatzaufwand: oberste 5 bits fuer 32 moegliche
> Werte nehmen und bei jedem Durchlauf durch die ISR (Phasenakku-Update)
> diese 5 bits % 20 rechnen.

Oder gleich einen Schritt weiter gehen: 8 bit oder mehr lookup, dann 
Sinus-Tabelle und den Motor mit 5 phasenverschobenen Sinus ansteuern. 
Dann wird's richtig cool (Mikroschritt). Dann wirst Du den Motor nicht 
mehr hoeren wenn er sich bewegt, Ehrenwort!

Eine 2x3-Phasen-Variante davon koennte ich Dir vielleicht ueberlassen. 
Ich hab das schon mehrfach getan, auch noch zufaellig auf 'nem LPC17 .-)