В पहले भाग मैंने शौकिया इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों को यह बताने की कोशिश की कि वे Arduino पैंट से बड़े हुए हैं कि उन्हें माइक्रोकंट्रोलर के लिए डेटाशीट और अन्य दस्तावेज़ कैसे और क्यों पढ़ना चाहिए। पाठ बड़ा निकला, इसलिए मैंने एक अलग लेख में व्यावहारिक उदाहरण दिखाने का वादा किया। ख़ैर, उसने ख़ुद को दूध वाला मशरूम कहा...

आज मैं आपको दिखाऊंगा कि STM32 (ब्लू पिल) और STM8 नियंत्रकों पर काफी सरल, लेकिन कई परियोजनाओं के लिए आवश्यक कार्यों को हल करने के लिए डेटाशीट का उपयोग कैसे करें। सभी डेमो प्रोजेक्ट मेरी पसंदीदा एलईडी को समर्पित हैं, हम उन्हें बड़ी मात्रा में जलाएंगे, जिसके लिए हमें सभी प्रकार के दिलचस्प बाह्य उपकरणों का उपयोग करना होगा।

पाठ फिर से बड़ा हो गया, इसलिए सुविधा के लिए मैं सामग्री बना रहा हूं:

STM32 ब्लू पिल: DM16 ड्राइवर के साथ 634 एलईडी
एसटीएम8: छह पीडब्लूएम पिन स्थापित करना
एसटीएम8: तीन पिनों पर 8 आरजीबी एलईडी, व्यवधान

अस्वीकरण: मैं कोई इंजीनियर नहीं हूं, मैं इलेक्ट्रॉनिक्स में गहन ज्ञान होने का दिखावा नहीं करता, यह लेख मेरे जैसे शौकीनों के लिए है। दरअसल, मैंने दो साल पहले खुद को लक्षित दर्शक माना था। अगर किसी ने मुझसे कहा होता कि एक अपरिचित चिप पर डेटाशीट पढ़ने में डरावनी नहीं होती, तो मैंने इंटरनेट पर कोड के कुछ टुकड़े खोजने और कैंची और चिपकने वाली टेप के साथ बैसाखी का आविष्कार करने में बहुत समय नहीं बिताया होता।

इस आलेख का फोकस डेटाशीट पर है, न कि परियोजनाओं पर, इसलिए कोड बहुत साफ-सुथरा नहीं हो सकता है और अक्सर तंग हो सकता है। परियोजनाएं स्वयं बहुत सरल हैं, हालांकि नई चिप से पहली बार परिचित होने के लिए उपयुक्त हैं।

मुझे उम्मीद है कि मेरा लेख शौक में डूबने के समान चरण में किसी की मदद करेगा।

एसटीएम०१६

DM16 और SPI के साथ 634 एलईडी

ब्लू पिल (STM32F103C8T6) और DM634 LED ड्राइवर का उपयोग करने वाला एक छोटा प्रोजेक्ट। डेटाशीट का उपयोग करके, हम ड्राइवर, एसटीएम आईओ पोर्ट का पता लगाएंगे और एसपीआई को कॉन्फ़िगर करेंगे।

DM634

16 16-बिट पीडब्लूएम आउटपुट के साथ ताइवानी चिप को चेन में जोड़ा जा सकता है। लो-एंड 12-बिट मॉडल एक घरेलू प्रोजेक्ट से जाना जाता है लाइटपैक. एक समय में, DM63x और प्रसिद्ध TLC5940 के बीच चयन करते हुए, मैंने कई कारणों से DM को चुना: 1) Aliexpress पर TLC निश्चित रूप से नकली है, लेकिन यह नहीं है; 2) डीएम के पास अपने स्वयं के आवृत्ति जनरेटर के साथ एक स्वायत्त पीडब्लूएम है; 3) इसे अली से पार्सल की प्रतीक्षा करने के बजाय मास्को में सस्ते में खरीदा जा सकता था। और, निश्चित रूप से, यह सीखना दिलचस्प था कि तैयार लाइब्रेरी का उपयोग करने के बजाय चिप को स्वयं कैसे नियंत्रित किया जाए। चिप्स अब मुख्य रूप से SSOP24 पैकेज में प्रस्तुत किए जाते हैं; उन्हें एडॉप्टर से जोड़ना आसान है।

चूँकि निर्माता ताइवानी है, डेटा शीट चिप पर चीनी अंग्रेजी में लिखा है, जिसका मतलब है कि यह मजेदार होगा। सबसे पहले हम पिनआउट को देखते हैं (पिन कनेक्शन) यह समझने के लिए कि किस पैर से क्या जोड़ना है, और पिनों का विवरण (पिन विवरण). 16 पिन:

डीसी सिंक स्रोत (खुली नाली)

सिंक / ओपन-ड्रेन आउटपुट - नाली; प्रवाहित धारा का स्रोत; आउटपुट सक्रिय अवस्था में जमीन से जुड़ा होता है - एलईडी कैथोड द्वारा ड्राइवर से जुड़े होते हैं। विद्युतीय दृष्टि से, निःसंदेह, यह कोई "खुली नाली" नहीं है (निकास नली खोलें), लेकिन डेटाशीट में ड्रेन मोड में पिन के लिए यह पदनाम अक्सर पाया जाता है।

आउटपुट करंट मान सेट करने के लिए REXT और GND के बीच बाहरी प्रतिरोधक

REXT पिन और ग्राउंड के बीच एक संदर्भ अवरोधक स्थापित किया गया है, जो आउटपुट के आंतरिक प्रतिरोध को नियंत्रित करता है, डेटाशीट के पृष्ठ 9 पर ग्राफ़ देखें। DM634 में, इस प्रतिरोध को सॉफ़्टवेयर द्वारा भी नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे समग्र चमक निर्धारित की जा सकती है (वैश्विक चमक); मैं इस लेख में विवरण में नहीं जाऊंगा, मैं यहां केवल 2.2 - 3 kOhm अवरोधक लगाऊंगा।

चिप को नियंत्रित करने का तरीका समझने के लिए, आइए डिवाइस इंटरफ़ेस का विवरण देखें:

हाँ, यह यहाँ है, चीनी अंग्रेजी अपनी पूरी महिमा में। इसका अनुवाद करना समस्याग्रस्त है, आप चाहें तो इसे समझ सकते हैं, लेकिन एक और तरीका है - देखें कि डेटाशीट में कार्यात्मक रूप से समान TLC5940 का कनेक्शन कैसे वर्णित है:

... डिवाइस में डेटा दर्ज करने के लिए केवल तीन पिन की आवश्यकता होती है। SCLK सिग्नल का बढ़ता किनारा डेटा को SIN पिन से आंतरिक रजिस्टर में स्थानांतरित कर देता है। सभी डेटा लोड होने के बाद, एक छोटा उच्च XLAT सिग्नल क्रमिक रूप से स्थानांतरित डेटा को आंतरिक रजिस्टरों में ले जाता है। आंतरिक रजिस्टर एक्सएलएटी सिग्नल स्तर द्वारा ट्रिगर किए गए गेट हैं। सभी डेटा सबसे पहले सबसे महत्वपूर्ण बिट प्रसारित किया जाता है।

कुंडी – कुंडी/कुंडी/ताला।
बढ़ता किनारा - नाड़ी का अग्रणी किनारा
एमएसबी पहले - सबसे महत्वपूर्ण (सबसे बायां) बिट आगे।
डेटा क्लॉक करने के लिए - डेटा को क्रमिक रूप से प्रसारित करें (बिट दर बिट)।

शब्द कुंडी अक्सर चिप्स के दस्तावेज़ीकरण में पाया जाता है और विभिन्न तरीकों से इसका अनुवाद किया जाता है, इसलिए समझने के लिए मैं खुद को अनुमति दूंगा

एक छोटा शैक्षिक कार्यक्रमएलईडी ड्राइवर मूलतः एक शिफ्ट रजिस्टर है। "बदलाव" (पाली) नाम में - डिवाइस के अंदर डेटा का बिटवाइज़ मूवमेंट: अंदर डाला गया प्रत्येक नया बिट पूरी श्रृंखला को उसके सामने आगे की ओर धकेलता है। चूंकि कोई भी शिफ्ट के दौरान एल ई डी की अव्यवस्थित झिलमिलाहट का निरीक्षण नहीं करना चाहता, इसलिए प्रक्रिया एक डैम्पर द्वारा कार्यशील रजिस्टरों से अलग किए गए बफर रजिस्टरों में होती है (कुंडी) एक प्रकार का प्रतीक्षा कक्ष है जहां बिट्स को वांछित क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। जब सब कुछ तैयार हो जाता है, तो शटर खुल जाता है और बिट्स पिछले बैच की जगह काम करना शुरू कर देते हैं। शब्द कुंडी माइक्रो-सर्किट के दस्तावेज़ीकरण में लगभग हमेशा ऐसे डैम्पर का तात्पर्य होता है, चाहे इसका उपयोग किसी भी संयोजन में किया गया हो।

तो, DM634 में डेटा ट्रांसफर इस तरह किया जाता है: DAI इनपुट को दूर एलईडी के सबसे महत्वपूर्ण बिट के मान पर सेट करें, DCK को ऊपर और नीचे खींचें; DAI इनपुट को अगले बिट के मान पर सेट करें, DCK खींचें; और इसी तरह जब तक सभी बिट्स प्रसारित नहीं हो जाते (घड़ी में), जिसके बाद हम LAT खींचते हैं। यह मैन्युअल रूप से किया जा सकता है (बिट धमाके), लेकिन इसके लिए विशेष रूप से तैयार किए गए SPI इंटरफ़ेस का उपयोग करना बेहतर है, क्योंकि यह हमारे STM32 पर दो प्रतियों में प्रस्तुत किया गया है।

नीली गोली STM32F103

परिचयात्मक: STM32 नियंत्रक जितने डरावने लगते हैं, उससे कहीं अधिक Atmega328 से अधिक जटिल हैं। इसके अलावा, ऊर्जा बचत के कारणों से, लगभग सभी बाह्य उपकरणों को शुरुआत में बंद कर दिया जाता है, और आंतरिक स्रोत से घड़ी की आवृत्ति 8 मेगाहर्ट्ज है। सौभाग्य से, एसटीएम प्रोग्रामर्स ने कोड लिखा जो चिप को "गणना" 72 मेगाहर्ट्ज तक लाता है, और मुझे पता है कि सभी आईडीई के लेखकों ने इसे आरंभीकरण प्रक्रिया में शामिल किया है, इसलिए हमें क्लॉक करने की आवश्यकता नहीं है (लेकिन यदि आप सचमुच चाहें तो आप कर सकते हैं). लेकिन आपको बाह्य उपकरणों को चालू करना होगा।

दस्तावेज़ीकरण: ब्लू पिल लोकप्रिय STM32F103C8T6 चिप से सुसज्जित है, इसके लिए दो उपयोगी दस्तावेज़ हैं:

डाटा शीट माइक्रोकंट्रोलर्स STM32F103x8 और STM32F103xB के लिए;
संदर्भ पुस्तिका संपूर्ण STM32F103 लाइन और बहुत कुछ के लिए।

डेटाशीट में हमारी रुचि हो सकती है:

पिनआउट्स - चिप पिनआउट्स - यदि हम स्वयं बोर्ड बनाने का निर्णय लेते हैं;
मेमोरी मैप - एक विशिष्ट चिप के लिए मेमोरी मैप। संदर्भ मैनुअल में पूरी लाइन के लिए एक नक्शा है, और इसमें उन रजिस्टरों का उल्लेख है जो हमारे पास नहीं हैं।
पिन परिभाषा तालिका - पिन के मुख्य और वैकल्पिक कार्यों को सूचीबद्ध करना; "नीली गोली" के लिए आप पिन और उनके कार्यों की सूची के साथ इंटरनेट पर अधिक सुविधाजनक चित्र पा सकते हैं। इसलिए, हम तुरंत गूगल पर ब्लू पिल पिनआउट करते हैं और इस तस्वीर को अपने पास रखते हैं:

ध्यान दें: इंटरनेट से चित्र में एक त्रुटि थी, जिसे टिप्पणियों में नोट किया गया था, इसके लिए धन्यवाद। तस्वीर बदल दी गई है, लेकिन यह एक सबक है - जानकारी को डेटाशीट से नहीं जांचना बेहतर है।

हम डेटाशीट हटाते हैं, संदर्भ मैनुअल खोलते हैं, और अब से हम केवल इसका उपयोग करते हैं।
प्रक्रिया: हम मानक इनपुट/आउटपुट से निपटते हैं, एसपीआई कॉन्फ़िगर करते हैं, आवश्यक बाह्य उपकरणों को चालू करते हैं।

इनपुट आउटपुट

Atmega328 पर, I/O को बेहद सरलता से लागू किया जाता है, यही कारण है कि STM32 विकल्पों की प्रचुरता भ्रमित करने वाली हो सकती है। अब हमें केवल निष्कर्ष की आवश्यकता है, लेकिन इनके भी चार विकल्प हैं:

खुली नाली, पुश-पुल, वैकल्पिक पुश-पुल, वैकल्पिक खुली नाली

"खींचे धक्का दें" (पुश पुल) Arduino से सामान्य आउटपुट है, पिन उच्च या निम्न मान ले सकता है। लेकिन "खुली नाली" के साथ वहाँ हैं जटिलता, हालाँकि वास्तव में यहाँ सब कुछ सरल है:

आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन / जब पोर्ट आउटपुट को सौंपा जाता है: / आउटपुट बफर सक्षम: / - ओपन ड्रेन मोड: आउटपुट रजिस्टर में "0" एन-एमओएस को सक्षम करता है, आउटपुट रजिस्टर में "1" पोर्ट को हाई-जेड मोड में छोड़ देता है ( पी-एमओएस सक्रिय नहीं है)/- पुश-पुल मोड: आउटपुट रजिस्टर में "0" एन-एमओएस को सक्रिय करता है, आउटपुट रजिस्टर में "1" पी-एमओएस को सक्रिय करता है।

खुली नाली के बीच सभी अंतर (निकास नली खोलें) "पुश-पुल" से (पुश पुल) यह है कि पहले पिन में उच्च स्थिति को स्वीकार नहीं किया जा सकता है: आउटपुट रजिस्टर पर लिखते समय, यह उच्च प्रतिरोध मोड में चला जाता है (उच्च प्रतिबाधा, हाय-जेड). शून्य लिखते समय, पिन तार्किक और विद्युतीय रूप से, दोनों मोड में समान व्यवहार करता है।

सामान्य आउटपुट मोड में, पिन केवल आउटपुट रजिस्टर की सामग्री को प्रसारित करता है। "वैकल्पिक" में इसे संबंधित बाह्य उपकरणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है (9.1.4 देखें):

यदि पोर्ट बिट को वैकल्पिक फ़ंक्शन पिन के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है, तो पिन रजिस्टर अक्षम हो जाता है और पिन परिधीय पिन से जुड़ा होता है।

प्रत्येक पिन की वैकल्पिक कार्यक्षमता का वर्णन किया गया है पिन परिभाषाएँ डेटाशीट डाउनलोड की गई छवि पर है। यदि एक पिन में कई वैकल्पिक कार्य हों तो क्या करें, इस प्रश्न का उत्तर डेटाशीट में एक फ़ुटनोट द्वारा दिया गया है:

यदि एकाधिक परिधीय एक ही पिन का उपयोग करते हैं, तो वैकल्पिक कार्यों के बीच संघर्ष से बचने के लिए, एक समय में केवल एक परिधीय का उपयोग किया जाना चाहिए, परिधीय घड़ी सक्षम बिट (उपयुक्त आरसीसी रजिस्टर में) का उपयोग करके टॉगल किया जाना चाहिए।

अंत में, आउटपुट मोड में पिन की भी एक क्लॉक स्पीड होती है। यह एक और ऊर्जा बचत सुविधा है; हमारे मामले में, हम इसे अधिकतम पर सेट करते हैं और भूल जाते हैं।

तो: हम एसपीआई का उपयोग कर रहे हैं, जिसका अर्थ है कि दो पिन (डेटा के साथ और एक घड़ी सिग्नल के साथ) "वैकल्पिक पुश-पुल फ़ंक्शन" होना चाहिए, और दूसरा (एलएटी) "नियमित पुश-पुल" होना चाहिए। लेकिन उन्हें असाइन करने से पहले, आइए एसपीआई से निपटें।

SPI

एक और छोटा शैक्षणिक कार्यक्रम

एसपीआई या सीरियल पेरिफेरल इंटरफ़ेस (सीरियल पेरिफेरल इंटरफ़ेस) एमके को अन्य एमके और सामान्य रूप से बाहरी दुनिया से जोड़ने के लिए एक सरल और बहुत प्रभावी इंटरफ़ेस है। इसके संचालन का सिद्धांत पहले ही ऊपर वर्णित किया जा चुका है, जहां चीनी एलईडी ड्राइवर के बारे में (संदर्भ मैनुअल में, खंड 25 देखें)। एसपीआई मास्टर ("मास्टर") और स्लेव ("स्लेव") मोड में काम कर सकता है। एसपीआई के चार बुनियादी चैनल हैं, जिनमें से सभी का उपयोग नहीं किया जा सकता है:

MOSI, मास्टर आउटपुट / स्लेव इनपुट: यह पिन मास्टर मोड में डेटा संचारित करता है, और स्लेव मोड में डेटा प्राप्त करता है;
एमआईएसओ, मास्टर इनपुट/स्लेव आउटपुट: इसके विपरीत, यह मास्टर में प्राप्त होता है, और स्लेव में संचारित होता है;
एससीके, सीरियल क्लॉक: मास्टर में डेटा ट्रांसमिशन की आवृत्ति सेट करता है या स्लेव में क्लॉक सिग्नल प्राप्त करता है। अनिवार्य रूप से धड़कनें मारना;
एसएस, स्लेव सिलेक्ट: इस चैनल की मदद से गुलाम को पता चलता है कि उससे कुछ चाहा गया है। एसटीएम32 पर इसे एनएसएस कहा जाता है, जहां एन = नकारात्मक, यानी। यदि इस चैनल में जमीन है तो नियंत्रक गुलाम बन जाता है। यह ओपन ड्रेन आउटपुट मोड के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है, लेकिन यह एक अलग कहानी है।

बाकी सभी चीज़ों की तरह, STM32 पर SPI कार्यक्षमता में समृद्ध है, जिससे इसे समझना थोड़ा मुश्किल हो जाता है। उदाहरण के लिए, यह न केवल SPI के साथ, बल्कि I2S इंटरफ़ेस के साथ भी काम कर सकता है, और दस्तावेज़ीकरण में उनके विवरण मिश्रित होते हैं, अनावश्यक को समय पर काटना आवश्यक है। हमारा कार्य बेहद सरल है: हमें केवल MOSI और SCK का उपयोग करके डेटा भेजने की आवश्यकता है। हम अनुभाग 25.3.4 (अर्ध-द्वैध संचार, अर्ध-द्वैध संचार) पर जाते हैं, जहां हम पाते हैं 1 घड़ी और 1 यूनिडायरेक्शनल डेटा तार (1 क्लॉक सिग्नल और 1 यूनिडायरेक्शनल डेटा स्ट्रीम):

इस मोड में, एप्लिकेशन SPI का उपयोग या तो ट्रांसमिट-ओनली या रिसीव-ओनली मोड में करता है। / ट्रांसमिट-ओनली मोड डुप्लेक्स मोड के समान है: डेटा ट्रांसमिट पिन (मास्टर मोड में MOSI या स्लेव मोड में MISO) पर प्रसारित होता है, और प्राप्त पिन (क्रमशः MISO या MOSI) को नियमित I/O पिन के रूप में उपयोग किया जा सकता है . इस मामले में, एप्लिकेशन को केवल आरएक्स बफर को अनदेखा करने की आवश्यकता है (यदि इसे पढ़ा जाता है, तो वहां कोई स्थानांतरित डेटा नहीं होगा)।

बढ़िया, MISO पिन मुफ़्त है, चलिए LAT सिग्नल को इससे जोड़ते हैं। आइए स्लेव सेलेक्ट को देखें, जिसे STM32 पर प्रोग्रामेटिक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जो बेहद सुविधाजनक है। हम अनुभाग 25.3.1 एसपीआई सामान्य विवरण में इसी नाम का पैराग्राफ पढ़ते हैं:

सॉफ्टवेयर नियंत्रण एनएसएस (एसएसएम = 1) / स्लेव चयन जानकारी SPI_CR1 रजिस्टर के एसएसआई बिट में निहित है। बाहरी एनएसएस पिन अन्य एप्लिकेशन आवश्यकताओं के लिए निःशुल्क रहता है।

यह रजिस्टरों में लिखने का समय है। मैंने SPI2 का उपयोग करने का निर्णय लिया, डेटाशीट में इसका आधार पता देखें - अनुभाग 3.3 मेमोरी मैप में:

खैर, आइये शुरू करें:

#define _SPI2_(mem_offset) (*(volatile uint32_t *)(0x40003800 + (mem_offset)))

स्व-व्याख्यात्मक शीर्षक "मास्टर मोड में एसपीआई को कॉन्फ़िगर करना" के साथ अनुभाग 25.3.3 खोलें:

1. SPI_CR2 रजिस्टर में बिट्स BR[0:1] के साथ सीरियल क्लॉक फ़्रीक्वेंसी सेट करें।

रजिस्टरों को उसी नाम के संदर्भ मैनुअल अनुभाग में एकत्र किया जाता है। पता परिवर्तन (पता ऑफसेट) CR1 - 0x00 के लिए, डिफ़ॉल्ट रूप से सभी बिट्स साफ़ हो जाते हैं (मान रीसेट करें 0x0000):

बीआर बिट्स नियंत्रक घड़ी विभाजक को सेट करते हैं, इस प्रकार उस आवृत्ति को निर्धारित करते हैं जिस पर एसपीआई काम करेगा। हमारी एसटीएम32 आवृत्ति 72 मेगाहर्ट्ज होगी, एलईडी ड्राइवर, इसकी डेटाशीट के अनुसार, 25 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ काम करता है, इसलिए हमें चार (बीआर[2:0] = 001) से विभाजित करने की आवश्यकता है।

#define _SPI_CR1 0x00

#define BR_0        0x0008
#define BR_1        0x0010
#define BR_2        0x0020

_SPI2_ (_SPI_CR1) |= BR_0;// pclk/4

2. डेटा ट्रांसफर और सीरियल क्लॉक टाइमिंग के बीच संबंध को परिभाषित करने के लिए सीपीओएल और सीपीएचए बिट्स सेट करें (पेज 240 पर आरेख देखें)

चूँकि हम यहाँ एक डेटाशीट पढ़ रहे हैं और योजनाबद्धता को नहीं देख रहे हैं, आइए पृष्ठ 704 (एसपीआई सामान्य विवरण) पर सीपीओएल और सीपीएचए बिट्स के पाठ विवरण पर करीब से नज़र डालें:

घड़ी चरण और ध्रुवता
SPI_CR1 रजिस्टर के CPOL और CPHA बिट्स का उपयोग करके, आप प्रोग्रामेटिक रूप से चार समय संबंधों का चयन कर सकते हैं। जब कोई डेटा प्रसारित नहीं हो रहा हो तो CPOL (क्लॉक पोलारिटी) बिट क्लॉक सिग्नल की स्थिति को नियंत्रित करता है। यह बिट मास्टर और स्लेव मोड को नियंत्रित करता है। यदि CPOL रीसेट किया जाता है, तो SCK पिन रेस्ट मोड में कम होता है। यदि CPOL बिट सेट है, तो रेस्ट मोड के दौरान SCK पिन ऊंचा होता है।
जब सीपीएचए (क्लॉक चरण) बिट सेट होता है, तो उच्च बिट ट्रैप स्ट्रोब एससीके सिग्नल का दूसरा किनारा होता है (यदि सीपीओएल स्पष्ट है तो गिरता है, यदि सीपीओएल सेट है तो बढ़ता है)। क्लॉक सिग्नल में दूसरे बदलाव से डेटा कैप्चर किया जाता है। यदि सीपीएचए बिट स्पष्ट है, तो उच्च बिट ट्रैप स्ट्रोब एससीके सिग्नल का उभरता हुआ किनारा है (यदि सीपीओएल सेट है तो गिरता हुआ किनारा, सीपीओएल साफ होने पर बढ़ता हुआ किनारा)। क्लॉक सिग्नल में पहले बदलाव पर डेटा कैप्चर किया जाता है।

इस ज्ञान को आत्मसात करने के बाद, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि दोनों बिट शून्य ही रहने चाहिए, क्योंकि हम चाहते हैं कि उपयोग में न होने पर एससीके सिग्नल कम रहे और डेटा पल्स के बढ़ते किनारे पर प्रसारित हो (चित्र देखें)। बढ़ता किनारा DM634 डेटाशीट में)।

वैसे, यहां हमें पहली बार एसटी डेटाशीट में शब्दावली की एक विशेषता का सामना करना पड़ा: उनमें वाक्यांश "बिट को शून्य पर रीसेट करें" लिखा गया है थोड़ा रीसेट करने के लिएऔर नहीं थोड़ा साफ़ करने के लिए, जैसे, उदाहरण के लिए, एटमेगा।

3. डेटा ब्लॉक 8-बिट या 16-बिट प्रारूप है या नहीं यह निर्धारित करने के लिए डीएफएफ बिट सेट करें

मैंने विशेष रूप से 16-बिट DM634 लिया ताकि DM12 की तरह 633-बिट PWM डेटा संचारित करने में परेशानी न हो। डीएफएफ को एक पर सेट करना समझ में आता है:

#define DFF         0x0800

_SPI2_ (_SPI_CR1) |= DFF; // 16-bit mode

4. ब्लॉक प्रारूप निर्धारित करने के लिए SPI_CR1 रजिस्टर में LSBFIRST बिट कॉन्फ़िगर करें

एलएसबीफर्स्ट, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, पहले सबसे कम महत्वपूर्ण बिट के साथ ट्रांसमिशन को कॉन्फ़िगर करता है। लेकिन DM634 सबसे महत्वपूर्ण बिट से शुरू होने वाला डेटा प्राप्त करना चाहता है। इसलिए, हम इसे रीसेट छोड़ देते हैं।

5. हार्डवेयर मोड में, यदि एनएसएस पिन से इनपुट की आवश्यकता है, तो पूरे बाइट ट्रांसफर अनुक्रम के दौरान एनएसएस पिन पर एक उच्च सिग्नल लागू करें। एनएसएस सॉफ्टवेयर मोड में, एसएसएम और एसएसआई बिट्स को SPI_CR1 रजिस्टर में सेट करें। यदि एनएसएस पिन को आउटपुट के रूप में उपयोग किया जाना है, तो केवल एसएसओई बिट सेट करने की आवश्यकता है।

एनएसएस हार्डवेयर मोड को भूलने के लिए एसएसएम और एसएसआई स्थापित करें:

#define SSI         0x0100
#define SSM         0x0200

_SPI2_ (_SPI_CR1) |= SSM | SSI; //enable software control of SS, SS high

6. एमएसटीआर और एसपीई बिट्स सेट होने चाहिए (वे केवल तभी सेट रहते हैं जब एनएसएस सिग्नल अधिक हो)

दरअसल, इन बिट्स के साथ हम अपने एसपीआई को मास्टर के रूप में नामित करते हैं और इसे चालू करते हैं:

#define MSTR        0x0004
#define SPE         0x0040

_SPI2_ (_SPI_CR1) |= MSTR; //SPI master
//когда все готово, включаем SPI
_SPI2_ (_SPI_CR1) |= SPE;

एसपीआई कॉन्फ़िगर किया गया है, आइए तुरंत ऐसे फ़ंक्शन लिखें जो ड्राइवर को बाइट्स भेजते हैं। 25.3.3 पढ़ना जारी रखें "एसपीआई को मास्टर मोड में कॉन्फ़िगर करना":

डेटा स्थानांतरण आदेश
ट्रांसमिशन तब शुरू होता है जब Tx बफ़र पर एक बाइट लिखा जाता है।
डेटा बाइट को शिफ्ट रजिस्टर में लोड किया जाता है समानांतर मोड (आंतरिक बस से) पहले बिट के प्रसारण के दौरान, जिसके बाद इसे प्रसारित किया जाता है अनुक्रमिक MOSI पिन मोड, CPI_CR1 रजिस्टर में LSBFIRST बिट की सेटिंग के आधार पर पहला या आखिरी बिट आगे। TXE ध्वज डेटा ट्रांसमिशन के बाद सेट किया गया है टीएक्स बफर से शिफ्ट रजिस्टर तक, और यदि CPI_CR1 रजिस्टर में TXEIE बिट सेट है तो एक रुकावट भी उत्पन्न करता है।

मैंने एसटीएम नियंत्रकों में एसपीआई कार्यान्वयन की एक विशेषता पर ध्यान आकर्षित करने के लिए अनुवाद में कुछ शब्दों पर प्रकाश डाला। एटमेगा पर TXE ध्वज (टीएक्स खाली, Tx खाली है और डेटा प्राप्त करने के लिए तैयार है) संपूर्ण बाइट भेजे जाने के बाद ही सेट किया जाता है बाहर. और यहां यह ध्वज आंतरिक शिफ्ट रजिस्टर में बाइट डालने के बाद सेट किया गया है। चूँकि इसे एक ही समय में (समानांतर में) सभी बिट्स के साथ वहां धकेला जाता है, और फिर डेटा क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है, बाइट पूरी तरह से भेजे जाने से पहले TXE सेट किया जाता है। यह इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि हमारे एलईडी ड्राइवर के मामले में, हमें भेजने के बाद LAT पिन को खींचना होगा सब डेटा, यानी अकेले TXE ध्वज हमारे लिए पर्याप्त नहीं होगा।

इसका मतलब है कि हमें एक और झंडे की जरूरत है. आइए 25.3.7 देखें - "स्थिति ध्वज":

<...>

व्यस्त झंडा
बीएसवाई ध्वज को हार्डवेयर द्वारा सेट और साफ़ किया जाता है (इस पर लिखने से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है)। बीएसवाई ध्वज एसपीआई संचार परत की स्थिति को इंगित करता है।
यह रीसेट करता है:
जब स्थानांतरण पूरा हो जाए (यदि स्थानांतरण निरंतर है तो मास्टर मोड को छोड़कर)
जब SPI अक्षम हो
जब मास्टर मोड त्रुटि होती है (MODF=1)
यदि स्थानांतरण निरंतर नहीं है, तो प्रत्येक डेटा स्थानांतरण के बीच बीएसवाई ध्वज साफ़ हो जाता है

ठीक है, ये काम आएगा. आइए जानें कि Tx बफ़र कहाँ स्थित है। ऐसा करने के लिए, "एसपीआई डेटा रजिस्टर" पढ़ें:

बिट्स 15:0 डीआर[15:0] डेटा रजिस्टर
प्राप्त डेटा या प्रसारित किया जाने वाला डेटा।
डेटा रजिस्टर को दो बफ़र्स में विभाजित किया गया है - एक लिखने के लिए (ट्रांसमिट बफ़र) और एक पढ़ने के लिए (बफ़र प्राप्त करें)। डेटा रजिस्टर को लिखने से टीएक्स बफ़र को लिखा जाता है, और डेटा रजिस्टर से पढ़ने पर आरएक्स बफ़र में निहित मान वापस आ जाएगा।

खैर, और स्थिति रजिस्टर, जहां TXE और BSY झंडे पाए जाते हैं:

हम लिखते हैं:

#define _SPI_DR  0x0C
#define _SPI_SR  0x08

#define BSY         0x0080
#define TXE         0x0002

void dm_shift16(uint16_t value)
{
    _SPI2_(_SPI_DR) = value; //send 2 bytes
    while (!(_SPI2_(_SPI_SR) & TXE)); //wait until they're sent
}

खैर, चूंकि हमें एलईडी ड्राइवर आउटपुट की संख्या के अनुसार 16 गुना दो बाइट्स संचारित करने की आवश्यकता है, कुछ इस तरह:

void sendLEDdata()
{
    LAT_low();
    uint8_t k = 16;
    do
    {   k--;
        dm_shift16(leds[k]);
    } while (k);

    while (_SPI2_(_SPI_SR) & BSY); // finish transmission

    LAT_pulse();
}

लेकिन हम अभी तक नहीं जानते कि LAT पिन कैसे खींचना है, इसलिए हम I/O पर वापस जाएंगे।

पिन निर्दिष्ट करना

STM32F1 में, पिन की स्थिति के लिए जिम्मेदार रजिस्टर काफी असामान्य हैं। यह स्पष्ट है कि एटमेगा की तुलना में इनकी संख्या अधिक है, लेकिन ये अन्य एसटीएम चिप्स से भिन्न भी हैं। धारा 9.1 जीपीआईओ का सामान्य विवरण:

प्रत्येक सामान्य प्रयोजन I/O पोर्ट (जीपीआईओ) इसमें दो 32-बिट कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर (GPIOx_CRL और GPIOx_CRH), दो 32-बिट डेटा रजिस्टर (GPIOx_IDR और GPIOx_ODR), एक 32-बिट सेट/रीसेट रजिस्टर (GPIOx_BSRR), एक 16-बिट रीसेट रजिस्टर (GPIOx_BRR) और एक 32- है। बिट ब्लॉकिंग रजिस्टर (GPIOx_LCKR)।

पहले दो रजिस्टर असामान्य हैं, और काफी असुविधाजनक भी हैं, क्योंकि 16 पोर्ट पिन "चार बिट्स प्रति भाई" प्रारूप में बिखरे हुए हैं। वे। शून्य से सात पिन सीआरएल में हैं, और बाकी सीआरएच में हैं। उसी समय, शेष रजिस्टरों में पोर्ट के सभी पिनों के बिट्स सफलतापूर्वक शामिल होते हैं - अक्सर आधे "आरक्षित" रहते हैं।

सरलता के लिए, आइए सूची के अंत से शुरू करें।

हमें ब्लॉकिंग रजिस्टर की जरूरत नहीं है.

सेट और रीसेट रजिस्टर काफी मज़ेदार हैं क्योंकि वे आंशिक रूप से एक-दूसरे की नकल करते हैं: आप सब कुछ केवल बीएसआरआर में लिख सकते हैं, जहां उच्च 16 बिट्स पिन को शून्य पर रीसेट कर देंगे, और निचले वाले 1 पर सेट हो जाएंगे, या आप भी कर सकते हैं बीआरआर का उपयोग करें, जिसके निचले 16 बिट केवल पिन को रीसेट करते हैं। मुझे दूसरा विकल्प पसंद है. ये रजिस्टर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये पिन तक परमाणु पहुंच प्रदान करते हैं:

परमाणु सेट या रीसेट
बिट स्तर पर GPIOx_ODR प्रोग्रामिंग करते समय इंटरप्ट को अक्षम करने की कोई आवश्यकता नहीं है: एक या अधिक बिट्स को एकल परमाणु लेखन ऑपरेशन APB2 के साथ बदला जा सकता है। इसे उस बिट के सेट/रीसेट रजिस्टर (GPIOx_BSRR या, केवल रीसेट के लिए, GPIOx_BRR) में "1" लिखकर प्राप्त किया जाता है जिसे बदलने की आवश्यकता होती है। अन्य बिट्स अपरिवर्तित रहेंगे.

डेटा रजिस्टरों में काफी स्व-व्याख्यात्मक नाम हैं - IDR = निवेश दिशा रजिस्टर, इनपुट रजिस्टर; ओडीआर = उत्पादन दिशा रजिस्टर, आउटपुट रजिस्टर। वर्तमान परियोजना में हमें उनकी आवश्यकता नहीं होगी।

और अंत में, नियंत्रण रजिस्टर। चूँकि हम दूसरे SPI पिन, अर्थात् PB13, PB14 और PB15 में रुचि रखते हैं, हम तुरंत CRH पर नज़र डालते हैं:

और हम देखते हैं कि हमें 20 से 31 तक बिट्स में कुछ लिखने की आवश्यकता होगी।

हमने पहले ही ऊपर पता लगा लिया है कि हम पिन से क्या चाहते हैं, इसलिए यहां मैं स्क्रीनशॉट के बिना करूंगा, मैं सिर्फ इतना कहूंगा कि MODE दिशा निर्दिष्ट करता है (यदि दोनों बिट्स 0 पर सेट हैं तो इनपुट) और पिन गति (हमें 50 मेगाहर्ट्ज की आवश्यकता है, यानी) दोनों पिन "1") पर हैं, और सीएनएफ मोड सेट करता है: नियमित "पुश-पुल" - 00, "वैकल्पिक" - 10। डिफ़ॉल्ट रूप से, जैसा कि हम ऊपर देखते हैं, सभी पिन में नीचे से तीसरा बिट होता है (सीएनएफ0), यह उन्हें मोड पर सेट करता है फ्लोटिंग इनपुट.

चूँकि मैं इस चिप के साथ कुछ और करने की योजना बना रहा हूँ, सरलता के लिए मैंने निचले और ऊपरी दोनों नियंत्रण रजिस्टरों के लिए सभी संभावित MODE और CNF मानों को परिभाषित किया है।

खैर, ऐसा ही कुछ

#define CNF0_0 0x00000004
#define CNF0_1 0x00000008
#define CNF1_0 0x00000040
#define CNF1_1 0x00000080
#define CNF2_0 0x00000400
#define CNF2_1 0x00000800
#define CNF3_0 0x00004000
#define CNF3_1 0x00008000
#define CNF4_0 0x00040000
#define CNF4_1 0x00080000
#define CNF5_0 0x00400000
#define CNF5_1 0x00800000
#define CNF6_0 0x04000000
#define CNF6_1 0x08000000
#define CNF7_0 0x40000000
#define CNF7_1 0x80000000
#define CNF8_0 0x00000004
#define CNF8_1 0x00000008
#define CNF9_0 0x00000040
#define CNF9_1 0x00000080
#define CNF10_0 0x00000400
#define CNF10_1 0x00000800
#define CNF11_0 0x00004000
#define CNF11_1 0x00008000
#define CNF12_0 0x00040000
#define CNF12_1 0x00080000
#define CNF13_0 0x00400000
#define CNF13_1 0x00800000
#define CNF14_0 0x04000000
#define CNF14_1 0x08000000
#define CNF15_0 0x40000000
#define CNF15_1 0x80000000

#define MODE0_0 0x00000001
#define MODE0_1 0x00000002
#define MODE1_0 0x00000010
#define MODE1_1 0x00000020
#define MODE2_0 0x00000100
#define MODE2_1 0x00000200
#define MODE3_0 0x00001000
#define MODE3_1 0x00002000
#define MODE4_0 0x00010000
#define MODE4_1 0x00020000
#define MODE5_0 0x00100000
#define MODE5_1 0x00200000
#define MODE6_0 0x01000000
#define MODE6_1 0x02000000
#define MODE7_0 0x10000000
#define MODE7_1 0x20000000
#define MODE8_0 0x00000001
#define MODE8_1 0x00000002
#define MODE9_0 0x00000010
#define MODE9_1 0x00000020
#define MODE10_0 0x00000100
#define MODE10_1 0x00000200
#define MODE11_0 0x00001000
#define MODE11_1 0x00002000
#define MODE12_0 0x00010000
#define MODE12_1 0x00020000
#define MODE13_0 0x00100000
#define MODE13_1 0x00200000
#define MODE14_0 0x01000000
#define MODE14_1 0x02000000
#define MODE15_0 0x10000000
#define MODE15_1 0x20000000

हमारे पिन पोर्ट बी (आधार पता - 0x40010C00), कोड पर स्थित हैं:

#define _PORTB_(mem_offset) (*(volatile uint32_t *)(0x40010C00 + (mem_offset)))

#define _BRR  0x14
#define _BSRR 0x10
#define _CRL  0x00
#define _CRH  0x04

//используем стандартный SPI2: MOSI на B15, CLK на B13
//LAT пусть будет на неиспользуемом MISO – B14

//очищаем дефолтный бит, он нам точно не нужен
_PORTB_ (_CRH) &= ~(CNF15_0 | CNF14_0 | CNF13_0 | CNF12_0);

//альтернативные функции для MOSI и SCK
_PORTB_ (_CRH) |= CNF15_1 | CNF13_1;

//50 МГц, MODE = 11
_PORTB_ (_CRH) |= MODE15_1 | MODE15_0 | MODE14_1 | MODE14_0 | MODE13_1 | MODE13_0;

और, तदनुसार, आप LAT के लिए परिभाषाएँ लिख सकते हैं, जिन्हें BRR और BSRR रजिस्टरों द्वारा ट्विच किया जाएगा:

/*** LAT pulse – high, then low */
#define LAT_pulse() _PORTB_(_BSRR) = (1<<14); _PORTB_(_BRR) = (1<<14)

#define LAT_low() _PORTB_(_BRR) = (1<<14)

(केवल जड़ता से LAT_low, यह हमेशा से ऐसा ही रहा है, इसे रहने दें)

अब सब कुछ बढ़िया है, लेकिन यह काम नहीं करता। क्योंकि यह STM32 है, वे बिजली बचाते हैं, जिसका अर्थ है कि आपको आवश्यक बाह्य उपकरणों की क्लॉकिंग सक्षम करने की आवश्यकता है।

क्लॉकिंग चालू करें

घड़ी, जिसे क्लॉक के नाम से भी जाना जाता है, घड़ी बनाने के लिए जिम्मेदार है। और हम पहले से ही संक्षिप्त नाम आरसीसी देख सकते थे। हम इसे दस्तावेज़ में ढूंढते हैं: यह रीसेट और क्लॉक कंट्रोल है।

जैसा कि ऊपर कहा गया था, सौभाग्य से, क्लॉकिंग विषय का सबसे कठिन हिस्सा एसटीएम के लोगों द्वारा हमारे लिए किया गया था, जिसके लिए हम उन्हें बहुत-बहुत धन्यवाद देते हैं (एक बार फिर मैं एक लिंक दूंगा) डि हॉल्ट की वेबसाइट, यह स्पष्ट करने के लिए कि यह कितना भ्रमित करने वाला है)। हमें केवल परिधीय क्लॉकिंग (परिधीय घड़ी सक्षम रजिस्टर) को सक्षम करने के लिए जिम्मेदार रजिस्टरों की आवश्यकता है। सबसे पहले, आइए आरसीसी का आधार पता ढूंढें, यह "मेमोरी मैप" की शुरुआत में है:

#define _RCC_(mem_offset) (*(volatile uint32_t *)(0x40021000 + (mem_offset)))

और फिर या तो उस लिंक पर क्लिक करें जहां आप प्लेट में कुछ ढूंढने का प्रयास करते हैं, या, बेहतर होगा, इसके बारे में अनुभागों से सक्षम रजिस्टरों के विवरण देखें। रजिस्टरों को सक्षम करें. हमें RCC_APB1ENR और RCC_APB2ENR कहां मिलेंगे:

और तदनुसार, उनमें ऐसे बिट्स होते हैं जिनमें SPI2, IOPB (I/O पोर्ट B) और वैकल्पिक फ़ंक्शन (AFIO) की क्लॉकिंग शामिल होती है।

#define _APB2ENR 0x18
#define _APB1ENR 0x1C

#define IOPBEN 0x0008
#define SPI2EN 0x4000
#define AFIOEN 0x0001

//включаем тактирование порта B и альт. функций
_RCC_(_APB2ENR) |= IOPBEN | AFIOEN;

//включаем  тактирование SPI2
_RCC_(_APB1ENR) |= SPI2EN;

अंतिम कोड पाया जा सकता है यहां.

यदि आपके पास परीक्षण करने का अवसर और इच्छा है, तो DM634 को इस तरह कनेक्ट करें: DAI से PB15, DCK से PB13, LAT से PB14। हम ड्राइवर को 5 वोल्ट से बिजली देते हैं, ग्राउंड को कनेक्ट करना न भूलें।

एसटीएम8 पीडब्लूएम

STM8 पर PWM

जब मैं इस लेख की योजना बना रहा था, तो मैंने, एक उदाहरण के रूप में, केवल एक डेटाशीट का उपयोग करके एक अपरिचित चिप की कुछ कार्यक्षमता में महारत हासिल करने का प्रयास करने का निर्णय लिया, ताकि मुझे बिना बूट के मोची के रूप में काम न करना पड़े। एसटीएम8 इस भूमिका के लिए आदर्श था: सबसे पहले, मेरे पास एसटीएम8एस103 के साथ कुछ चीनी बोर्ड थे, और दूसरी बात, यह बहुत लोकप्रिय नहीं है, और इसलिए इंटरनेट पर पढ़ने और समाधान खोजने का प्रलोभन इन्हीं समाधानों की कमी पर टिका है।

चिप भी है डेटा शीट и संदर्भ मैनुअल RM0016, पहले में पिनआउट और रजिस्टर पते हैं, दूसरे में - बाकी सब कुछ। STM8 को C में एक भयानक IDE में प्रोग्राम किया गया है एसटी विजुअल डेवलप.

क्लॉकिंग और आई/ओ

डिफ़ॉल्ट रूप से, STM8 2 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर संचालित होता है, इसे तुरंत ठीक किया जाना चाहिए।

एचएसआई (हाई स्पीड इंटरनल) घड़ी
एचएसआई क्लॉक सिग्नल एक प्रोग्रामेबल डिवाइडर (16 से 1) के साथ एक आंतरिक 8 मेगाहर्ट्ज आरसी ऑसिलेटर से प्राप्त होता है। इसे क्लॉक डिवाइडर रजिस्टर (CLK_CKDIVR) में सेट किया गया है।
ध्यान दें: शुरुआत में, 8 के डिवाइडर वाले एक एचएसआई आरसी ऑसिलेटर को क्लॉक सिग्नल के प्रमुख स्रोत के रूप में चुना जाता है।

हम डेटाशीट में रजिस्टर का पता, रेफमैन में विवरण पाते हैं और देखते हैं कि रजिस्टर को साफ़ करने की आवश्यकता है:

#define CLK_CKDIVR *(volatile uint8_t *)0x0050C6

CLK_CKDIVR &= ~(0x18);

चूँकि हम PWM चलाने जा रहे हैं और LED कनेक्ट करने जा रहे हैं, आइए पिनआउट देखें:

चिप छोटी है, कई कार्य एक ही पिन पर निलंबित हैं। वर्गाकार कोष्ठकों में जो है वह "वैकल्पिक कार्यक्षमता" है, इसे "विकल्प बाइट्स" द्वारा स्विच किया जाता है (विकल्प बाइट्स) - एटमेगा फ़्यूज़ जैसा कुछ। आप उनके मूल्यों को प्रोग्रामेटिक रूप से बदल सकते हैं, लेकिन यह आवश्यक नहीं है, क्योंकि नई कार्यक्षमता रीबूट के बाद ही सक्रिय होती है। एसटी विजुअल प्रोग्रामर (विजुअल डेवलप के साथ डाउनलोड किया गया) का उपयोग करना आसान है, जो इन बाइट्स को बदल सकता है। पिनआउट से पता चलता है कि पहले टाइमर के CH1 और CH2 पिन वर्गाकार कोष्ठक में छिपे हुए हैं; STVP में AFR1 और AFR0 बिट्स सेट करना आवश्यक है, और दूसरा दूसरे टाइमर के CH1 आउटपुट को PD4 से PC5 में भी स्थानांतरित करेगा।

इस प्रकार, 6 पिन एलईडी को नियंत्रित करेंगे: पहले टाइमर के लिए PC6, PC7 और PC3, दूसरे के लिए PC5, PD3 और PA3।

STM8 की तुलना में STM32 पर I/O पिन स्वयं सेट करना सरल और अधिक तार्किक है:

एटमेगा डीडीआर डेटा डायरेक्शन रजिस्टर से परिचित (डेटा दिशा रजिस्टर): 1 = आउटपुट;
पहला नियंत्रण रजिस्टर सीआर1, जब आउटपुट होता है, तो पुश-पुल मोड (1) या ओपन ड्रेन (0) सेट करता है; चूंकि मैं एलईडी को कैथोड के साथ चिप से जोड़ता हूं, इसलिए मैं यहां शून्य छोड़ता हूं;
दूसरा नियंत्रण रजिस्टर सीआर2, जब आउटपुट होता है, तो घड़ी की गति निर्धारित करता है: 1 = 10 मेगाहर्ट्ज

#define PA_DDR     *(volatile uint8_t *)0x005002
#define PA_CR2     *(volatile uint8_t *)0x005004
#define PD_DDR     *(volatile uint8_t *)0x005011
#define PD_CR2     *(volatile uint8_t *)0x005013
#define PC_DDR     *(volatile uint8_t *)0x00500C
#define PC_CR2     *(volatile uint8_t *)0x00500E

PA_DDR = (1<<3); //output
PA_CR2 |= (1<<3); //fast
PD_DDR = (1<<3); //output
PD_CR2 |= (1<<3); //fast
PC_DDR = ((1<<3) | (1<<5) | (1<<6) | (1<<7)); //output
PC_CR2 |= ((1<<3) | (1<<5) | (1<<6) | (1<<7)); //fast

पीडब्लूएम सेटिंग

सबसे पहले, आइए शर्तों को परिभाषित करें:

PWM फ्रीक्वेंसी - आवृत्ति जिसके साथ टाइमर टिक करता है;
ऑटो-रीलोड, एआर - स्वत: लोड करने योग्य मान जिस तक टाइमर गिनती करेगा (पल्स अवधि);
अपडेट इवेंट, यूईवी - एक घटना जो तब घटित होती है जब टाइमर की गिनती AR पर हो जाती है;
पीडब्लूएम ड्यूटी साइकिल - पीडब्लूएम कर्तव्य चक्र, जिसे अक्सर "कर्तव्य कारक" कहा जाता है;
मूल्य कैप्चर/तुलना करें - कैप्चर/तुलना के लिए मान, जिसे टाइमर ने गिना है कुछ करेंगे (पीडब्लूएम के मामले में, यह आउटपुट सिग्नल को उलट देता है);
प्रीलोड मान - प्रीलोडेड मान. मूल्य की तुलना करें टाइमर टिक-टिक करते समय नहीं बदल सकता, अन्यथा PWM चक्र टूट जाएगा। इसलिए, नए संचरित मूल्यों को एक बफर में रखा जाता है और जब टाइमर अपनी उलटी गिनती के अंत तक पहुंचता है और रीसेट हो जाता है तो उसे बाहर निकाला जाता है;
बढ़त गठबंधन и केंद्र-संरेखित मोड - सीमा के साथ और केंद्र में संरेखण, एटमेल के समान फास्ट PWM и चरण-सही PWM.
ओसीआईआरईएफ, आउटपुट तुलना संदर्भ सिग्नल - संदर्भ आउटपुट सिग्नल, वास्तव में, पीडब्लूएम मोड में संबंधित पिन पर क्या दिखाई देता है।

जैसा कि पिनआउट से पहले ही स्पष्ट है, दो टाइमर में PWM क्षमताएं हैं - पहली और दूसरी। दोनों 16-बिट हैं, पहले में बहुत सारी अतिरिक्त सुविधाएं हैं (विशेष रूप से, यह ऊपर और नीचे दोनों की गिनती कर सकती है)। हमें दोनों को समान रूप से काम करने की आवश्यकता है, इसलिए मैंने स्पष्ट रूप से गरीब दूसरे से शुरुआत करने का फैसला किया, ताकि गलती से किसी ऐसी चीज का उपयोग न हो जो वहां नहीं है। कुछ समस्या यह है कि संदर्भ मैनुअल में सभी टाइमर की पीडब्लूएम कार्यक्षमता का विवरण पहले टाइमर (17.5.7 पीडब्लूएम मोड) के बारे में अध्याय में है, इसलिए आपको पूरे दस्तावेज़ में हर समय आगे और पीछे कूदना होगा।

STM8 पर PWM का Atmega पर PWM की तुलना में एक महत्वपूर्ण लाभ है:

सीमा संरेखित PWM
नीचे से ऊपर तक खाता कॉन्फ़िगरेशन
यदि TIM_CR1 रजिस्टर में DIR बिट साफ़ हो जाता है तो बॉटम-अप काउंटिंग सक्रिय होती है
उदाहरण
उदाहरण पहले PWM मोड का उपयोग करता है। PWM संदर्भ सिग्नल OCiREF को TIM1_CNT < TIM1_CCRi तक उच्च रखा जाता है। अन्यथा यह निम्न स्तर लेता है. यदि TIM1_CCRi रजिस्टर में तुलना मान ऑटोलोड मान (TIM1_ARR रजिस्टर) से अधिक है, तो OCiREF सिग्नल 1 पर रखा जाता है। यदि तुलना मान 0 है, तो OCIREF को शून्य पर रखा जाता है।...

दौरान STM8 टाइमर अद्यतन घटना पहले जांच करता है मूल्य की तुलना करें, और उसके बाद ही एक संदर्भ संकेत उत्पन्न होता है। एटमेगा का टाइमर पहले खराब होता है और फिर तुलना करता है, जिसके परिणामस्वरूप compare value == 0 आउटपुट एक सुई है, जिसे किसी भी तरह से निपटाया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, प्रोग्रामेटिक रूप से तर्क को उल्टा करके)।

तो हम क्या करना चाहते हैं: 8-बिट PWM (AR == 255), नीचे से ऊपर तक गिनती, सीमा के साथ संरेखण। चूँकि प्रकाश बल्ब कैथोड द्वारा चिप से जुड़े होते हैं, PWM को तब तक 0 (एलईडी चालू) आउटपुट देना चाहिए मूल्य की तुलना करें और 1 के बाद.

कुछ के बारे में हम पहले ही पढ़ चुके हैं PWM मोड, इसलिए हम इस वाक्यांश के लिए संदर्भ मैनुअल में खोजकर दूसरे टाइमर का आवश्यक रजिस्टर पाते हैं (18.6.8 - TIMx_CCMR1):

110: पहला पीडब्लूएम मोड - नीचे से ऊपर तक गिनती करते समय, पहला चैनल सक्रिय होता है जबकि TIMx_CNT < TIMx_CCR1। अन्यथा, पहला चैनल निष्क्रिय है. [आगे दस्तावेज़ में टाइमर 1 से एक ग़लत कॉपी-पेस्ट है] 111: दूसरा पीडब्लूएम मोड - नीचे से ऊपर तक गिनती करते समय, पहला चैनल निष्क्रिय होता है जबकि TIMx_CNT < TIMx_CCR1। अन्यथा, पहला चैनल सक्रिय है.

चूंकि एलईडी कैथोड द्वारा एमके से जुड़े हुए हैं, दूसरा मोड हमारे लिए उपयुक्त है (पहला भी, लेकिन हम अभी तक यह नहीं जानते हैं)।

बिट 3 OC1PE: पिन 1 प्रीलोड सक्षम करें
0: TIMx_CCR1 पर प्रीलोड रजिस्टर अक्षम है। आप किसी भी समय TIMx_CCR1 को लिख सकते हैं। नया मान तुरंत काम करता है.
1: TIMx_CCR1 पर प्रीलोड रजिस्टर सक्षम है। पढ़ने/लिखने के संचालन प्रीलोड रजिस्टर तक पहुँचते हैं। प्रत्येक अद्यतन ईवेंट के दौरान प्रीलोडेड मान TIMx_CCR1 को छाया रजिस्टर में लोड किया जाता है।
*नोट: पीडब्लूएम मोड के ठीक से काम करने के लिए, प्रीलोड रजिस्टर सक्षम होना चाहिए। एकल सिग्नल मोड में यह आवश्यक नहीं है (ओपीएम बिट TIMx_CR1 रजिस्टर में सेट है)।

ठीक है, आइए दूसरे टाइमर के तीन चैनलों के लिए आवश्यक सभी चीज़ें चालू करें:

#define TIM2_CCMR1 *(volatile uint8_t *)0x005307
#define TIM2_CCMR2 *(volatile uint8_t *)0x005308
#define TIM2_CCMR3 *(volatile uint8_t *)0x005309

#define PWM_MODE2   0x70 //PWM mode 2, 0b01110000
#define OCxPE       0x08 //preload enable

TIM2_CCMR1 = (PWM_MODE2 | OCxPE);
TIM2_CCMR2 = (PWM_MODE2 | OCxPE);
TIM2_CCMR3 = (PWM_MODE2 | OCxPE);

AR में दो आठ-बिट रजिस्टर होते हैं, सब कुछ सरल है:

#define TIM2_ARRH  *(volatile uint8_t *)0x00530F
#define TIM2_ARRL  *(volatile uint8_t *)0x005310

TIM2_ARRH = 0;
TIM2_ARRL = 255;

दूसरा टाइमर केवल नीचे से ऊपर तक गिनती कर सकता है, सीमा के साथ संरेखण, कुछ भी बदलने की जरूरत नहीं है। आइए, उदाहरण के लिए, आवृत्ति विभक्त को 256 पर सेट करें। दूसरे टाइमर के लिए, विभक्त को TIM2_PSCR रजिस्टर में सेट किया गया है और यह दो की शक्ति है:

#define TIM2_PSCR  *(volatile uint8_t *)0x00530E

TIM2_PSCR = 8;

जो कुछ बचा है वह निष्कर्ष और दूसरे टाइमर को ही चालू करना है। पहली समस्या रजिस्टरों द्वारा हल की जाती है कैप्चर/तुलना करें सक्षम: उनमें दो, तीन चैनल असममित रूप से बिखरे हुए हैं। यहां हम यह भी सीख सकते हैं कि सिग्नल की ध्रुवीयता को बदलना संभव है, यानी। सिद्धांत रूप में, PWM मोड 1 का उपयोग करना संभव था। हम लिखते हैं:

#define TIM2_CCER1 *(volatile uint8_t *)0x00530A
#define TIM2_CCER2 *(volatile uint8_t *)0x00530B

#define CC1E  (1<<0) // CCER1
#define CC2E  (1<<4) // CCER1
#define CC3E  (1<<0) // CCER2

TIM2_CCER1 = (CC1E | CC2E);
TIM2_CCER2 = CC3E;

और अंत में, हम TIMx_CR1 रजिस्टर में टाइमर शुरू करते हैं:

#define TIM2_CR1   *(volatile uint8_t *)0x005300

TIM2_CR1 |= 1;

आइए AnalogWrite() का एक सरल एनालॉग लिखें, जो तुलना के लिए वास्तविक मानों को टाइमर में स्थानांतरित कर देगा। रजिस्टरों का नाम पूर्वानुमानित रूप से रखा गया है रजिस्टरों को कैप्चर/तुलना करें, प्रत्येक चैनल के लिए उनमें से दो हैं: TIM8_CCRxL में निम्न-क्रम वाले 2 बिट और TIM2_CCRxH में उच्च-क्रम वाले। चूँकि हमने 8-बिट PWM बनाया है, यह केवल सबसे कम महत्वपूर्ण बिट्स लिखने के लिए पर्याप्त है:

#define TIM2_CCR1L *(volatile uint8_t *)0x005312
#define TIM2_CCR2L *(volatile uint8_t *)0x005314
#define TIM2_CCR3L *(volatile uint8_t *)0x005316

void setRGBled(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
{
    TIM2_CCR1L = r;
    TIM2_CCR2L = g;
    TIM2_CCR3L = b;
}

चौकस पाठक देखेंगे कि हमारे पास थोड़ा दोषपूर्ण पीडब्लूएम है, जो 100% भरण उत्पन्न करने में असमर्थ है (255 के अधिकतम मूल्य पर, सिग्नल एक टाइमर चक्र के लिए उलटा है)। एल ई डी के लिए यह कोई मायने नहीं रखता, और चौकस पाठक पहले से ही अनुमान लगा सकता है कि इसे कैसे ठीक किया जाए।

दूसरे टाइमर पर पीडब्लूएम काम करता है, आइए पहले पर चलते हैं।

पहले टाइमर में समान रजिस्टरों में बिल्कुल वही बिट्स होते हैं (यह सिर्फ इतना है कि जो बिट्स दूसरे टाइमर में "आरक्षित" रहते हैं वे सभी प्रकार की उन्नत चीजों के लिए पहले में सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं)। इसलिए, डेटाशीट में समान रजिस्टरों के पते ढूंढना और कोड कॉपी करना पर्याप्त है। खैर, आवृत्ति विभक्त का मान बदलें, क्योंकि... पहला टाइमर दो की शक्ति नहीं, बल्कि दो रजिस्टरों में सटीक 16-बिट मान प्राप्त करना चाहता है प्रीस्केलर हाई и निम्न. हम सब कुछ करते हैं और... पहला टाइमर काम नहीं करता है। क्या बात क्या बात?

समस्या को केवल टाइमर 1 के नियंत्रण रजिस्टरों के बारे में संपूर्ण अनुभाग को देखकर ही हल किया जा सकता है, जहां हम उस रजिस्टर की तलाश करते हैं जो दूसरे टाइमर के पास नहीं है। वहां 17.7.30 ब्रेक रजिस्टर (TIM1_BKR), जहां यह बिट है:

मुख्य आउटपुट सक्षम करें

#define TIM1_BKR   *(volatile uint8_t *)0x00526D

TIM1_BKR = (1<<7);

अब यह सब निश्चित है, कोड उसी जगह पर.

STM8 मल्टीप्लेक्स

STM8 पर मल्टीप्लेक्सिंग

तीसरा मिनी-प्रोजेक्ट आठ आरजीबी एलईडी को पीडब्लूएम मोड में दूसरे टाइमर से कनेक्ट करना और उन्हें अलग-अलग रंग दिखाना है। यह एलईडी मल्टीप्लेक्सिंग की अवधारणा पर आधारित है, जिसका अर्थ है कि यदि आप एलईडी को बहुत तेजी से चालू और बंद करते हैं, तो हमें ऐसा लगेगा कि वे लगातार चालू हैं (दृष्टि के हठ, दृश्य धारणा की जड़ता)। मैंने एक बार किया था Arduino पर कुछ इस तरह.

कार्य एल्गोरिथ्म इस प्रकार दिखता है:

पहले आरजीबी एलईडी का एनोड जुड़ा;
इसे जलाया, कैथोड को आवश्यक संकेत भेजे;
पीडब्लूएम चक्र के अंत तक प्रतीक्षा की गई;
दूसरे आरजीबी एलईडी का एनोड जुड़ा;
उसे जलाएं...

खैर, आदि. बेशक, सुंदर संचालन के लिए यह आवश्यक है कि एनोड जुड़ा हो और एलईडी एक ही समय में "प्रज्वलित" हो। ख़ैर, या लगभग. किसी भी स्थिति में, हमें एक कोड लिखना होगा जो दूसरे टाइमर के तीन चैनलों में मान आउटपुट करेगा, यूईवी तक पहुंचने पर उन्हें बदल देगा, और साथ ही वर्तमान में सक्रिय आरजीबी एलईडी को बदल देगा।

चूंकि एलईडी स्विचिंग स्वचालित है, इसलिए हमें एक "वीडियो मेमोरी" बनाने की आवश्यकता है जिससे इंटरप्ट हैंडलर डेटा प्राप्त करेगा। यह एक सरल सरणी है:

uint8_t colors[8][3];

किसी विशिष्ट एलईडी का रंग बदलने के लिए, इस सरणी में आवश्यक मान लिखना पर्याप्त होगा। और वेरिएबल सक्रिय एलईडी की संख्या के लिए जिम्मेदार होगा

uint8_t cnt;

demux के

उचित मल्टीप्लेक्सिंग के लिए, हमें अजीब तरह से पर्याप्त, एक CD74HC238 डिमल्टीप्लेक्सर की आवश्यकता है। डिमल्टीप्लेक्सर - एक चिप जो हार्डवेयर में ऑपरेटर को लागू करती है <<. तीन इनपुट पिन (बिट्स 0, 1 और 2) के माध्यम से हम इसे एक तीन-बिट नंबर एक्स खिलाते हैं, और प्रतिक्रिया में यह आउटपुट नंबर सक्रिय करता है (1<<X). चिप के शेष इनपुट का उपयोग पूरे डिज़ाइन को स्केल करने के लिए किया जाता है। हमें इस चिप की आवश्यकता न केवल माइक्रोकंट्रोलर के कब्जे वाले पिनों की संख्या को कम करने के लिए है, बल्कि सुरक्षा के लिए भी है - ताकि गलती से संभव से अधिक एलईडी चालू न हों और एमके न जले। चिप की कीमत एक पैसा है और इसे हमेशा आपके घरेलू दवा कैबिनेट में रखा जाना चाहिए।

हमारा CD74HC238 वांछित एलईडी के एनोड को वोल्टेज की आपूर्ति के लिए जिम्मेदार होगा। एक पूर्ण मल्टीप्लेक्स में, यह P-MOSFET के माध्यम से कॉलम को वोल्टेज की आपूर्ति करेगा, लेकिन इस डेमो में यह सीधे संभव है, क्योंकि के अनुसार, यह 20 mA खींचता है अधिकतम निरपेक्ष दर - निर्धारण डेटाशीट में. से डेटाशीट CD74HC238 हमें पिनआउट और इस चीट शीट की आवश्यकता है:

एच = उच्च वोल्टेज स्तर, एल = निम्न वोल्टेज स्तर, एक्स - परवाह नहीं

हम E2 और E1 को ग्राउंड से, E3, A0, A1 और A3 को STM5 के पिन PD3, PC4, PC5 और PC8 से जोड़ते हैं। चूँकि उपरोक्त तालिका में निम्न और उच्च दोनों स्तर हैं, हम इन पिनों को पुश-पुल पिन के रूप में कॉन्फ़िगर करते हैं।

पीडब्लूएम

दूसरे टाइमर पर PWM को पिछली कहानी की तरह ही कॉन्फ़िगर किया गया है, दो अंतरों के साथ:

सबसे पहले, हमें व्यवधान को सक्षम करने की आवश्यकता है अद्यतन घटना (यूईवी) जो एक फ़ंक्शन को कॉल करेगा जो सक्रिय एलईडी को टॉगल करता है। यह बिट बदलकर किया जाता है अद्यतन व्यवधान सक्षम करें एक रजिस्टर में एक बताए हुए नाम के साथ

इंटरप्ट इनेबल रजिस्टर

#define TIM2_IER   *(volatile uint8_t *)0x005303

//enable interrupt
TIM2_IER = 1;

दूसरा अंतर मल्टीप्लेक्सिंग की घटना से संबंधित है, जैसे ghosting - डायोड की परजीवी चमक। हमारे मामले में, यह इस तथ्य के कारण प्रकट हो सकता है कि टाइमर, यूईवी पर रुकावट पैदा कर रहा है, टिक करना जारी रखता है, और टाइमर पिन पर कुछ लिखना शुरू करने से पहले इंटरप्ट हैंडलर के पास एलईडी को स्विच करने का समय नहीं है। इससे निपटने के लिए, आपको तर्क को उलटना होगा (0 = अधिकतम चमक, 255 = कुछ भी नहीं जलाया जाता है) और अत्यधिक कर्तव्य चक्र मूल्यों से बचना होगा। वे। सुनिश्चित करें कि यूईवी के बाद एलईडी एक पीडब्लूएम चक्र के लिए पूरी तरह से बंद हो जाएं।

बदलती ध्रुवता:

//set polarity 
    TIM2_CCER1 |= (CC1P | CC2P);
    TIM2_CCER2 |= CC3P;

आर, जी और बी को 255 पर सेट करने से बचें और उनका उपयोग करते समय उन्हें उल्टा करना याद रखें।

बीच में आता है

व्यवधान का सार यह है कि कुछ परिस्थितियों में चिप मुख्य प्रोग्राम को निष्पादित करना बंद कर देती है और कुछ बाहरी फ़ंक्शन को कॉल करती है। टाइमर सहित बाहरी या आंतरिक प्रभावों के कारण व्यवधान उत्पन्न होता है।

जब हमने पहली बार ST विज़ुअल डेवलप में एक प्रोजेक्ट बनाया, इसके अलावा main.c हमें एक रहस्यमय फ़ाइल वाली एक विंडो प्राप्त हुई stm8_interrupt_vector.c, स्वचालित रूप से परियोजना में शामिल हो गया। इस फ़ाइल में, प्रत्येक इंटरप्ट के लिए एक फ़ंक्शन असाइन किया गया है NonHandledInterrupt. हमें अपने फ़ंक्शन को वांछित व्यवधान से बांधने की आवश्यकता है।

डेटाशीट में इंटरप्ट वैक्टर की एक तालिका होती है, जहां हमें वे मिलते हैं जिनकी हमें आवश्यकता होती है:

13 TIM2 अद्यतन/अतिप्रवाह
14 TIM2 कैप्चर/तुलना करें

हमें यूईवी पर एलईडी बदलने की जरूरत है, इसलिए हमें इंटरप्ट #13 की जरूरत है।

तदनुसार, सबसे पहले, फ़ाइल में stm8_interrupt_vector.c इंटरप्ट नंबर 13 (IRQ13) के लिए जिम्मेदार फ़ंक्शन का डिफ़ॉल्ट नाम बदलकर अपना नाम रखें:

{0x82, TIM2_Overflow}, /* irq13 */

दूसरे, हमें एक फाइल बनानी होगी main.h निम्नलिखित सामग्री के साथ:

#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H

@far @interrupt void TIM2_Overflow (void);
#endif

और अंत में, इस फ़ंक्शन को अपने में लिखें main.c:

@far @interrupt void TIM2_Overflow (void)
{
    PD_ODR &= ~(1<<5); // вырубаем демультиплексор
    PC_ODR = (cnt<<3); // записываем в демультиплексор новое значение
    PD_ODR |= (1<<5); // включаем демультиплексор

    TIM2_SR1 = 0; // сбрасываем флаг Update Interrupt Pending

    cnt++; 
    cnt &= 7; // двигаем счетчик LED

    TIM2_CCR1L = ~colors[cnt][0]; // передаем в буфер инвертированные значения
    TIM2_CCR2L = ~colors[cnt][1]; // для следующего цикла ШИМ
    TIM2_CCR3L = ~colors[cnt][2]; // 

    return;
}

जो कुछ बचा है वह व्यवधानों को सक्षम करना है। यह असेंबलर कमांड का उपयोग करके किया जाता है rim - आपको इसे अंदर खोजना होगा प्रोग्रामिंग मैनुअल:

//enable interrupts
_asm("rim");

एक अन्य असेंबलर कमांड है sim - व्यवधान बंद कर देता है। जब "वीडियो मेमोरी" में नए मान लिखे जा रहे हों तो उन्हें बंद कर देना चाहिए, ताकि गलत समय पर होने वाली रुकावट सरणी को खराब न कर दे।

सभी कोड - GitHub पर.

यदि कम से कम किसी को यह लेख उपयोगी लगता है, तो मैंने इसे व्यर्थ नहीं लिखा। मुझे टिप्पणियाँ और टिप्पणियाँ प्राप्त करने में खुशी होगी, मैं हर चीज का उत्तर देने का प्रयास करूंगा।

स्रोत: www.habr.com

डेटाशीट 2 पढ़ें: एसटीएम32 पर एसपीआई; STM8 पर PWM, टाइमर और इंटरप्ट