Pi Pico PWM mit Totzeit

Das geht sowohl mit PWM als auch mit PIO völlig problemlos. Wichtig ist, dass man die Systeme und (Vor)Teiler vorher sauber zurücksetzt und dann synchron startet.

Für PWM ist für den synchronen Start das Register PWM_BASE+EN zuständig. (Seite 1088)

Für PIO ist für den synchronen Start das Register PIO[012]_BASE+CTRL zuständig. (Seite 939)

Wulf D. schrieb:

vielleicht läuft der Fifo zur PIO leer, der wird per Interrupt nachgefüttert.

Eines noch, wenn die StateMachine nur Daten von der Applikation empfängt, kann man die FIFO Tiefe verdoppeln. Des Weiteren sollte man bei einigen hundert kHz vielleicht Abstand von Interrupts nehmen (oder die Prioritäten im NVIC anpassen). Ein Nachfüllen der FIFOs kann man ohne Prozessorlast lieber mit einer in einer Schleife laufenden DMA machen. Gerade der 2350 hat diesbezüglich einiges an Funktionalität dazu gelegt, obschon es auch bequemstens mit 'nem 2040 ginge.

Die mit der PIO nachgestellte PWM startet sauber und läuft auch durch. Nur ab- und zu entsteht entweder auf der High-Side oder der Low-Side ein längerer Puls, der sich natürlich negativ auf das Ausgangssignal auswirkt.

Anbei ein Bild was ich meine:

• gelb: low side
• türkis: high side
• lila: (gefiltertes) Ausgangssignal.

Rot reingemalt der fehlerhafte Puls und gestrichelt das korrekte Ausgangssignal.

Der Fehler tritt ca alle 20-30 Pulse auf, nicht vorhersagbar. Könnte mit der Befüllung des PIO-Fifo zu tun haben.

Vielleicht führt das zur Lösung: kann man das Fifo so steuern, dass immer genügend Daten für die PIO vorhanden sind und nichts leerlaufen kann. Sorry, ist mein erster Versuch mit Fifo und PIO.

Der PIO-Code

1

; GPIO2 = Low-Side, GPIO3 = High-Side

2

; Systemtakt: 150 MHz

3

4

.wrap_target

5

    ; --- HIGH-SIDE Phase ---

6

    pull block          ; High-Side-Dauer aus FIFO holen

7

    mov x, osr          ; Verschiebe in das X-Register

8

    jmp !x skip_high    ; Wenn 0, ueberspringe

9

    set pins, 2         ; High-Side AN (GPIO3 = 1), Low-Side AUS (GPIO2 = 0)

10

high_loop:

11

    jmp x-- high_loop   ; High-Zeit runterzaehlen

12

13

skip_high:

14

    set pins, 0         ; Beide AUS -> Totzeit (~40ns)

15

    nop                 ; nops fuer Totzeit

16

    nop                 ; 

17

    nop

18

    nop

19

20

    ; --- LOW-SIDE Phase ---

21

    pull block          ; Low-Side-Dauer aus FIFO

22

    mov x, osr          ; Verschiebe in das X-Register

23

    jmp !x skip_low     ; Wenn 0, ueberspringe

24

    set pins, 1         ; Low-Side AN (GPIO2 = 1), High-Side AUS (GPIO3 = 0)

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low_loop:

26

    jmp x-- low_loop    ; Zähle Low-Zeit runter

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28

skip_low:

29

    set pins, 0         ; Beide AUS -> Totzeit vor dem nächsten Puls

30

    nop

31

    nop 

32

    irq 0               ; PIO-IRQ => neue Daten 

33

.wrap

Ja klar. Zwei unabhängige ›PULL‹ mit ›BLOCK‹.

Wenn da mit dem Nachfüllen etwas zeitlich schief geht, manifestiert sich das Problem sofort. Das ist das Problem mit IRQs, wenn noch andere Mitspieler (zB. USB) im System sind.

Also NVIC massieren und diesem PIO-IRQ die höchste Prio verpassen, oder besser: DMA mit Buffergröße 8Bytes (2WORDS) im DMA-Loop laufen lassen. Dann muss man sich gar nicht mehr kümmern.

Ach ja, mit dem 2350 kann man den FIFO indexieren und als Ablageplatz für Variablen benutzen. SO muss man diesen nicht ständig mit den gleichen Werten befüllen. Nur wenn sich etwas ändert.

Zweite Möglichkeit: Zwei korrespondierende StateMachine teilen sich die Aufgabe in einer Art Ping-Pong Spiel. Eine bekommt den HI-Teil, eine den LO-Teil. Die kann man dann so programmieren, dass sie sich einen neuen Zählwert ins OSR (NOBLOCK) laden. Und wenn nichts in der FIFO ist, wird der (alte) X-Wert übernommen.

Ok Danke, lese mich mal ein.

Die DMA habe ich bisher gemieden, da mir nach Aktivierung immer die Debug-Probe ausgestiegen ist. Vielleicht hat sich das erledigt, habe die ganze Rechnerumgebung neu aufgesetzt.

Wenn die PIO Progs etwas komplexer werden, braucht man manchmal etwas Platz.

1

set pins, 0         ; Beide AUS -> Totzeit (~40ns)

2

nop                 ; nops fuer Totzeit

3

nop                 ; 

4

nop

5

nop

1

set pins, 0 [4]     ; Erst Befehl ausführen, dann n Zyklen anhalten (0…31)