CPU z kwarcem do transmisji szeregowej a odliczanie 1ms

Witam!

Tak sie zastanawiam teoretycznie:

Mam CPU który popędzam kwarcem który źle się dzieli aby uzyskać
całkowiete odstępy czasu (wielokrotności 1ms). Na przykład kwarcem
11,059MHz. W dodatku timer generuje przerwanie co 256 zliczeń. W ogóle
można powiedziec, że 1ms nie jest całkowitą wielokrotnością okresu
pojawiania się przerwania.

A nie mozesz uzyc innego kwarca?

A jakbys ten timer mogl programowac co do ilosci zliczen po kotrym generyje
przerwanie to problem bylby rozwiazany?

Zrob w obludze przerwania TIMER obslugiwany programowo ktory zliczy ile
trzeba i wtedy obsluzy reszte przerwania (te wlasciwa)

Jak pokombinujesz to uzyskac mozesz rozne czasy

Nawet gdybym mógł, to niestety podział czestotliwości zegara przez ilośc
spodziewanych wywołań funkcji jest niecałkowity. Z resztą timer jest
prostacki, generuje overflow przy przekroczeniu pojemności, której nie
mozna regulowac.

!! Myle sie ?? :o)

Czyli pojawia się przerwanie z częstotliwością 43199.21875Hz. A ja chce,
żeby pojawiało się z częstotliwością 1000Hz.

Może to zrobić albo zmianiając kwarc na taki, który da "ładny podział"
przez 256 (ale tego zrobic nie mogę bo musi być tak a nie inny ->
transmisja szeregowa).

Mogę też wywoływac przerwanie z częstotliwością ~43199Hz i raz na jakiś
czas wywołać moją procedurę. Cała zabawa polega na znalezieniu metody
obliczania co które przerwanie wywołać moją.

A czemu licznik musi dzielic przez 256? Przeciez mozna go przeladowywac
podczas kazdego przerwania (to jeden sposob)

Znajac czestotliwosc przerwan z licznika, musisz obliczyc ile przerwan musi
zaistniec dla otrzymania okraglej liczby czasu - np. podwielokrotnosci 1ms.
Im wieksza czestotliwosc przerwan, tym wieksza bedzie dokladnosc, ale wiecej
impulsow musisz zliczyc (wiecej bajtow zajetych).
Nastepnie robisz kaskade licznikow - kazdy o odp. podziale czestotliwosci -
tak zeby na wyjsciu ostatniego byla czestotliwosc odp. 1ms (1000Hz).

istnieje zegar popędzany kwarcem 11059000MHz który steruje licznikiem
jednobajtowym. Licznik ten przepełnia się po 256 zliczeniach generując
przerwanie.

Czyli pojawia się przerwanie z częstotliwością 43199.21875Hz. A ja chce,
żeby pojawiało się z częstotliwością 1000Hz.

istnieje zegar popędzany kwarcem 11059000MHz który steruje licznikiem
jednobajtowym. Licznik ten przepełnia się po 256 zliczeniach generując
przerwanie.

To nie jest kwarc 11059000MHz tylko 11059200MHz i dzieli się równo przez
wszystko do 2^14

istnieje zegar popędzany kwarcem 11059000MHz

Czyli pojawia się przerwanie z częstotliwością 43199.21875Hz.

A ja chce, żeby pojawiało się z częstotliwością 1000Hz.

Tomasz Bednarz wrote:

A nie mozesz uzyc innego kwarca?

Nie, stabilnośc transmisji szeregowej ma większe znaczenie niż
stabilonośc okresów między przerwaniami.

A jakbys ten timer mogl programowac co do ilosci zliczen po kotrym generyje
przerwanie to problem bylby rozwiazany?

Nawet gdybym mógł, to niestety podział czestotliwości zegara przez ilośc
spodziewanych wywołań funkcji jest niecałkowity. Z resztą timer jest
prostacki, generuje overflow przy przekroczeniu pojemności, której nie
mozna regulowac.

Zrob w obludze przerwania TIMER obslugiwany programowo ktory zliczy ile
trzeba i wtedy obsluzy reszte przerwania (te wlasciwa)

Oczywiście, tylko wszystkie obliczenia albo wymagają
dzielenia/monożenia, albo dużych liczników (u mnie na razie sprawnie
działa na 4 bajtach, ale wymaga on jednego dodawania, jednego porównania
i sporadycznie jednego odjęcia - co jest w sumie pracochłonne w jednym
cyklu)./

Jak pokombinujesz to uzyskac mozesz rozne czasy

owszem, tylko ja szukam drogi do kombinowania w sposób optymalnie
najszybszy :)

A rozkład na ułamki, jaka dokładność potrzebna?
f=11059000;c=f/256/1e3,;C=round(c);cx=(c-C); for i=2:4;C(i)=round(1/cx);cx=cx-1/C(i);endfor;printf('%d\n',C);

c = 43.199
43
5
-1280
-90425216047595840

Czyli cykle po l=43 takty, co piąty l=44, ...
czyli dwa liczniki jednobajtowe, z których tylko jeden jest dekrementowany
każdym impulsem zegara.

pisz_na.mirek_at_nospam_dionizos.zind.ikem.pwr.wroc.pl wrote:

A rozkład na ułamki, jaka dokładność potrzebna?
f=11059000;c=f/256/1e3,;C=round(c);cx=(c-C); for i=2:4;C(i)=round(1/cx);cx=cx-1/C(i);endfor;printf('%d\n',C);

c = 43.199
43
5
-1280
-90425216047595840

Czyli cykle po l=43 takty, co piąty l=44, ...
czyli dwa liczniki jednobajtowe, z których tylko jeden jest dekrementowany
każdym impulsem zegara.

A jak to zrobic preprocesorem C :) ? Bo proces wyznaczania ma być
automagiczny, programista docelowy zmienia CRYSTAL=20000000 i powinno mu
podczas kompilacji przeliczyć nowe współczynniki.

Podpiąć octavę lub whatever(TM) do makefile?

Witam!

Tak sie zastanawiam teoretycznie:

Mam CPU który popędzam kwarcem który źle się dzieli aby uzyskać
całkowiete odstępy czasu (wielokrotności 1ms). Na przykład kwarcem
11,059MHz. W dodatku timer generuje przerwanie co 256 zliczeń. W ogóle
można powiedziec, że 1ms nie jest całkowitą wielokrotnością okresu
pojawiania się przerwania.

W jaki sposób obliczyc co które przerwanie wywołać moją funckję, która
powinna być wywołana co 1ms. Zastanawiam się nad tym i ewidentnie nie
mogę wywoływac co z góry założoną ilość przerwań timera - musze wewnatrz
przerwania timera to wyliczyć. Zakładam, że nie mogę korzystać z
dzielenia/mnożenia. Dobrze by było również nie korzystać z dużych liczb
(procesor ma inne rzeczy na głowie niż arytmetyka 4-bajtowa).

Czy istnieje jakaś wygodna sztuczka do tego ? na razie mam to zrobione
tak, że jest duży licznik 4 bajty, ale on mi się nie podoba (za dużo
czasu zajmuje liczenie, to jest 8-bitowy AVR). Niestety brakuje mi już
mocy obliczeniowej ...

PS. Zakładam że nie chce wywoływać dokładnie co 1ms, ale statystycznie
powinno wypaśc 100 wywołań na 100ms. Zakładam równiez że znam wartośc
kwarcu w momencie kompilacji (program w C).

Ja bym zrobił tak:
11059200/64(preskaler)/256(pełen obrót licznika)=675 , a to już tylko 2 bajty
do obróbki ;-)

Ja bym zrobił tak:
11059200/64(preskaler)/256(pełen obrót licznika)=675 , a to już tylko 2 bajty
do obróbki ;-)

Świetnie, ale ten akurat kwarc to był przykład, a ja pytam dla DOWOLNEJ
wartości kwarcu :) I to w dodatku wyliczalne na poziomie kompilacji.
Akurat 11059200 nie jest jeszcze taki upierdliwy :)

• minela 1 ms. Obie liczby mozemy jeszcze zredukowac o czynnik

Konkretnie piszę procedurę która musi być wywaołana co 1ms bez względu
na to jakim kwarcem poganiam procesor. Decyzja co do kwarcu podejmowana
jest na etapie kompilacji za pomocą #define.

Zrobiłem algorytm który robi to bardzo ładnie i w dodatku jest
prostacki, jednak korzysta z operacji dodawania 4 bajtowej liczby i
porównywania.

Sztuczka jest imho taka ze liczymy najmniejsza wspolna wielokrotnosc
[NWW, LCM] kwarcu i pozadanej czestotliwosci - tu 1000Hz.
Tu wychodzi nam 55296000.
Teraz bedziemy liczyc w jednostce j=1/55296000 sekundy.

Co kazde przerwanie dodajemy do licznika ilosc jednostek odpowiednia
dla okresu - czyli u nas 5*256=1280. Jak licznik przekroczy 55296
- minela 1 ms. Obie liczby mozemy jeszcze zredukowac o czynnik
wspolny, ktory tu wynosi az 256. Czyli co przerwanie dodajemy do
licznika 5, a jak przekroczy 216 - odejmujemy tylez i wolamy procedure
1ms.

No to w makrach C mozesz miec problem z LCM/GDC :-)

musimy do 8*11059200/1000=88437.6~=88438. Tym sposobem
licznik jest tylko 3 bajtowy, dodawanie banalnie proste, porownywanie
troche gorzej, a dokladnosc na poziomie 10ppm i tak lepsza niz kwarcu.
Przy wielokrotnosci mniejszej - 2,3,4 - dokladnosc niewiele mniejsza,
a kwarce do 16M powinny zapewnic licznik tylko 2 bajty ..

No i jakbys sie nie upieral przerwan robic co 256 taktow,
to byc moze by sie znalazl kwarc dobry do precyzyjnego taktowania
i seriala i ms - np 15.360MHz.

Założenie jest takie, że kod do tego licznika nie powinien podlegac
ręcznej poprawce, jedyne co może docelowy programista to zmienić CRYSTAL
i na podstawie tego preprocesor ustali wszystkie parametry (i fajnie jak
by ustalił również szerokość zmiennej).

W życiu nie uzyskasz czegoś takiego, kwarc dobiera się do konkretnego
zastosowania, a nie układ do kwarcu. Nigdy nie dostaniesz dobrego
podziału dla obliczeń czasu i UARTA przy dowolnym kwarcu.

Zawsze pisze tak program aby na podstawie zdefiniwanego kwarcu
program się odpowiednio skompilował ale są granice takiego doboru.

Jak chcesz mieć poprawnie wyznaczany czas to nie dobieraj kwarcu
pod kątem UARTA bo odchyłki do kilku % nic w tej transmisji i tak
nie zmienią.

Hmmm nie wiadomo, mam przesłać blok danych ponad 100 bajtów i z moich
doświadczeń wynika, że marnie się to robi z kwarcami nie będącymi
UART-komaptybilne. Po prostu ilośc błędów rośnie poza granicę akceptacji.

No to na pewno nie z tego powodu masz błędy, to ile bajtów jest do
wysłania nie ma przecież znaczenia bo synchronicacja jest do każdego.
Teoretycznie to odchyłka może sięgać 10%, tylko wtedy to raczej
dostaniesz frame error. Przyczyny takich przekłamań szukałbym
raczej w innym miejscu (np. pcb).

Hmmm nie wiadomo, mam przesłać blok danych ponad 100 bajtów i z

doświadczeń wynika, że marnie się to robi z kwarcami nie będącymi
UART-komaptybilne. Po prostu ilośc błędów rośnie poza granicę

Sebastian Bialy wrote:

Założenie jest takie, że kod do tego licznika nie powinien podlegac
ręcznej poprawce, jedyne co może docelowy programista to zmienić CRYSTAL
i na podstawie tego preprocesor ustali wszystkie parametry (i fajnie jak
by ustalił również szerokość zmiennej).

W życiu nie uzyskasz czegoś takiego, kwarc dobiera się do konkretnego
zastosowania, a nie układ do kwarcu. Nigdy nie dostaniesz dobrego
podziału dla obliczeń czasu i UARTA przy dowolnym kwarcu.

Kwestia wielkosci arytmetyki tylko :-)
Spojrz na linuxa - masz mikroadjustacje zegara w jadrze i akceptuje
wszystkie kwarce :-)

i fajnie jak by ustalił również szerokość zmiennej).

W życiu nie uzyskasz czegoś takiego

-)))

Zawsze pisze tak program aby na podstawie zdefiniwanego kwarcu
program się odpowiednio skompilował ale są granice takiego doboru.

J.F. wrote:
Hmmm mam coś podobnego w tej chwili, tylko nie licze wspólnej
wielokrotności tylko na zywca dodaje tak:

#define CRYSTAL=11059200
#define FREQ=1000

// 256 cykli na przerwanie licznika i preskaler przez 8
#define COUNTER_VALUE_ADD ((unsigned long)FREQ*256*8)

SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
{
static unsigned long counter=0;
counter+=COUNTER_VALUE_ADD;
if(counter>CRYSTAL)
{
counter-=CRYSTAL;
/* tu mam co 1ms */
}
}

I bardzo ładnie i stabilnie dostaje 1ms odstepu.

Jednak: szukam czegoś szybszego albo metody na zgadnięcie podczas
kompilacji, czy licznik jest unsigned long czy unsigned short.

No to w makrach C mozesz miec problem z LCM/GDC :-)

To niezłe ćwiczenie by było pod warunkiem że GCC pozwalałby na jakąś
arytmetykę i porównania :D

No i jakbys sie nie upieral przerwan robic co 256 taktow,
to byc moze by sie znalazl kwarc dobry do precyzyjnego taktowania
i seriala i ms - np 15.360MHz.

Za szybko :) Biedactwo 90S2313 nie da rady ...

I bardzo ładnie i stabilnie dostaje 1ms odstepu.

Hm - z powodu tego /8 masz czestotliwosc 5400 Hz. To daje jitter
~0.1ms

Zauwaz ze mozesz podzielic obie liczby przez 100. A nawet przez 200.
Przy zalozeniu ze kwarc zawsze podasz z dwoma zerami na koncu, to w
zasadzie zawsze mozesz podzielic

Za szybko :) Biedactwo 90S2313 nie da rady ...

Nie musi byc taki.

hm .. chyba zadnych takich nie robia :-(.
Z drugiej strony .. chyba 10MHz by sie ladnie nadawal, dla RS te 0.2%
roznicy nie ma zadnego znaczenia :-)

J.F. wrote:

Zauwaz ze mozesz podzielic obie liczby przez 100. A nawet przez 200.
Przy zalozeniu ze kwarc zawsze podasz z dwoma zerami na koncu, to w
zasadzie zawsze mozesz podzielic

Mogę, niestety muszę to znaleźć w sposób, który zwalnia programistę
wykorzystaującego ten moduł od myślenia (bo tak się składa, że to ja
będe :P).

Z drugiej strony .. chyba 10MHz by sie ladnie nadawal, dla RS te 0.2%
roznicy nie ma zadnego znaczenia :-)

No nic, potestuje teraz na moim konwerterze czy faktycznie kwarce
"nie-rs" nie będa robic różnicy. Niestety na fabrycznym konwerterze
sypie błędami CRC przy kwarcu 10MHz :(

Jednak: szukam czegoś szybszego albo metody na zgadnięcie podczas
kompilacji, czy licznik jest unsigned long czy unsigned short.

-) To tylko drobna próbka. Teraz rozumiesz, czemu cierpię pisząc w VHDL?

To niezłe ćwiczenie by było

pod warunkiem że GCC pozwalałby na jakąś arytmetykę i porównania :D

No to w makrach C mozesz miec problem z LCM/GDC :-)

PS. Zakładam że nie chce wywoływać dokładnie co 1ms, ale statystycznie
powinno wypaśc 100 wywołań na 100ms. Zakładam równiez że znam wartośc
kwarcu w momencie kompilacji (program w C).

deklarujesz co najmniej 24-bitowy licznik. Za każdym tyknięciem
przerwania dodajesz mu 23149 i sprawdzasz, czy przekroczono 1000000.

1ms = 1000000 ps.