В 첫 번째 부분 나는 Arduino 바지에서 자란 취미 전자 엔지니어에게 마이크로 컨트롤러에 대한 데이터 시트와 기타 문서를 읽어야 하는 방법과 이유를 알려주려고 했습니다. 텍스트가 너무 많아서 별도의 기사에서 실제 사례를 보여 주기로 약속했습니다. 글쎄, 그는 자신을 우유 버섯이라고 불렀습니다 ...

오늘은 데이터시트를 사용하여 매우 간단하지만 STM32(Blue Pill) 및 STM8 컨트롤러에 대한 많은 프로젝트 작업에 필요한 문제를 해결하는 방법을 보여 드리겠습니다. 모든 데모 프로젝트는 제가 가장 좋아하는 LED 전용이며, 이를 대량으로 조명할 예정이며 이를 위해 모든 종류의 흥미로운 주변 장치를 사용해야 합니다.

텍스트가 다시 거대해졌으므로 편의를 위해 내용을 작성합니다.

STM32 Blue Pill: DM16 드라이버가 포함된 634개의 LED
STM8: XNUMX개의 PWM 핀 설정
STM8: 8개 핀에 XNUMX개의 RGB LED, 인터럽트

면책조항: 저는 엔지니어가 아니며 전자공학에 대한 깊은 지식을 갖고 있는 척하지도 않습니다. 이 기사는 저와 같은 아마추어를 위한 것입니다. 사실 저는 XNUMX년 전부터 저를 타겟층으로 생각했습니다. 누군가가 익숙하지 않은 칩의 데이터시트가 읽기에 무섭지 않다고 말해주었다면 나는 인터넷에서 코드 조각을 찾고 가위와 접착 테이프로 목발을 만드는 데 많은 시간을 소비하지 않았을 것입니다.

이 기사의 초점은 프로젝트가 아닌 데이터시트에 있으므로 코드가 매우 깔끔하지 않고 종종 빡빡할 수 있습니다. 프로젝트 자체는 매우 간단하지만 새 칩을 처음 접하는 데 적합합니다.

내 기사가 비슷한 취미 몰입 단계에 있는 누군가에게 도움이 되기를 바랍니다.

STM32

DM16 및 SPI를 갖춘 634개의 LED

Blue Pill(STM32F103C8T6) 및 DM634 LED 드라이버를 사용하는 소규모 프로젝트입니다. 데이터시트를 사용하여 드라이버, STM IO 포트를 파악하고 SPI를 구성합니다.

DM634

16개의 16비트 PWM 출력을 갖춘 대만 칩은 체인으로 연결할 수 있습니다. 국내 프로젝트에서 보급형 12비트 모델이 알려짐 라이트팩. 한때 DM63x와 잘 알려진 TLC5940 중에서 선택하면서 여러 가지 이유로 DM을 선택했습니다. 1) Aliexpress의 TLC는 확실히 가짜이지만 이것은 그렇지 않습니다. 2) DM에는 자체 주파수 생성기를 갖춘 자율 PWM이 있습니다. 3) 알리에서 소포를 기다리지 않고 모스크바에서 저렴하게 구입할 수 있습니다. 그리고 물론, 기성 라이브러리를 사용하는 것보다 칩을 직접 제어하는 ​​방법을 배우는 것도 흥미로웠습니다. 칩은 이제 주로 SSOP24 패키지로 제공되며 어댑터에 쉽게 납땜할 수 있습니다.

제조사가 대만이라서 데이터 시트 칩은 중국어 영어로 쓰여 있어서 재미있을 것입니다. 먼저 핀아웃(핀 연결) 어느 다리에 무엇을 연결할지 이해하고 핀에 대한 설명(핀 설명). 핀 16개:

DC 싱크 소스(오픈 드레인)

싱크대 / 오픈 드레인 출력 - 물을 빼다; 유입 전류 소스; 출력은 활성 상태에서 접지에 연결됩니다. LED는 음극을 통해 드라이버에 연결됩니다. 물론 전기적으로 이는 "오픈 드레인"이 아닙니다(개방형 배수구), 그러나 데이터시트에서는 드레인 모드의 핀에 대한 이러한 지정이 종종 발견됩니다.

출력 전류 값을 설정하기 위한 REXT와 GND 사이의 외부 저항기

기준 저항은 출력의 내부 저항을 제어하는 ​​REXT 핀과 접지 사이에 설치됩니다. 데이터시트 9페이지의 그래프를 참조하세요. DM634에서는 이 저항을 소프트웨어로 제어하여 전체 밝기(전체 밝기); 이 기사에서는 자세히 설명하지 않고 여기에 2.2 - 3kOhm 저항기만 설치하겠습니다.

칩을 제어하는 ​​방법을 이해하려면 장치 인터페이스에 대한 설명을 살펴보겠습니다.

네, 여기 중국어 영어가 있습니다. 이것을 번역하는 것은 문제가 있습니다. 원한다면 이해할 수 있지만 다른 방법이 있습니다. 기능적으로 유사한 TLC5940에 대한 연결이 데이터시트에 어떻게 설명되어 있는지 살펴보십시오.

... 장치에 데이터를 입력하려면 핀 XNUMX개만 필요합니다. SCLK 신호의 상승 에지는 SIN 핀의 데이터를 내부 레지스터로 이동시킵니다. 모든 데이터가 로드된 후 짧은 높은 XLAT 신호가 순차적으로 전송된 데이터를 내부 레지스터에 래치합니다. 내부 레지스터는 XLAT 신호 레벨에 의해 트리거되는 게이트입니다. 모든 데이터는 최상위 비트부터 먼저 전송됩니다.

걸쇠 – 래치/래치/잠금.
라이징 에지 – 펄스의 앞쪽 가장자리
MSB 퍼스트 – 최상위(가장 왼쪽) 비트 앞으로.
데이터를 시계로 – 데이터를 순차적으로(비트 단위로) 전송합니다.

워드 걸쇠 칩에 대한 문서에서 자주 발견되며 다양한 방식으로 번역되므로 이해를 돕기 위해 허용하겠습니다.

소규모 교육 프로그램LED 드라이버는 기본적으로 시프트 레지스터입니다. "옮기다" (변화) 이름에서 - 장치 내부의 데이터 비트 단위 이동: 내부에 삽입된 각각의 새로운 비트는 전체 체인을 앞으로 밀어냅니다. 교대 중에 LED가 혼란스럽게 깜박이는 것을 관찰하고 싶어하는 사람은 아무도 없기 때문에 프로세스는 댐퍼에 의해 작동 레지스터와 분리된 버퍼 레지스터에서 발생합니다(걸쇠)은 비트가 원하는 순서로 배열되어 있는 일종의 대기실이다. 모든 것이 준비되면 셔터가 열리고 비트가 작동하여 이전 배치를 교체합니다. 단어 걸쇠 미세 회로에 대한 문서에서는 어떤 조합으로 사용되든 상관없이 거의 항상 이러한 댐퍼를 의미합니다.

따라서 DM634로의 데이터 전송은 다음과 같이 수행됩니다. DAI 입력을 원거리 LED의 최상위 비트 값으로 설정하고 DCK를 위아래로 당깁니다. DAI 입력을 다음 비트의 값으로 설정하고 DCK를 가져옵니다. 모든 비트가 전송될 때까지 계속됩니다(시계), 그 후에 LAT를 가져옵니다. 이 작업은 수동으로 수행할 수 있습니다(비트뱅), 그러나 STM32에 두 개의 사본으로 제공되므로 이를 위해 특별히 맞춤화된 SPI 인터페이스를 사용하는 것이 더 좋습니다.

블루 알약 STM32F103

소개: STM32 컨트롤러는 무서운 것처럼 보이는 것보다 Atmega328보다 훨씬 더 복잡합니다. 또한 에너지 절약을 위해 시작 시 거의 모든 주변 장치가 꺼지고 클록 주파수는 내부 소스에서 8MHz입니다. 다행스럽게도 STM 프로그래머들은 칩을 "계산된" 72MHz까지 끌어올리는 코드를 작성했고, 내가 아는 모든 IDE 작성자는 이를 초기화 절차에 포함시켰기 때문에 우리는 클록을 할 필요가 없습니다(그러나 정말로 원한다면 할 수 있어). 하지만 주변 장치를 켜야 합니다.

문서: Blue Pill에는 인기 있는 STM32F103C8T6 칩이 장착되어 있으며 이에 대한 두 가지 유용한 문서가 있습니다.

• DATA SHEET 마이크로컨트롤러 STM32F103x8 및 STM32F103xB용;
• 참조 설명서 전체 STM32F103 라인 등에 대해.

데이터시트에서 우리는 다음 사항에 관심을 가질 수 있습니다.

• 핀아웃 – 칩 핀아웃 – 보드를 직접 만들기로 결정한 경우
• 메모리 맵 – 특정 칩에 대한 메모리 맵입니다. 참조 설명서에는 전체 라인에 대한 지도가 있으며 우리 제품에는 없는 레지스터가 언급되어 있습니다.
• 핀 정의 표 - 핀의 주요 기능과 대체 기능을 나열합니다. "파란 알약"의 경우 핀 목록과 해당 기능이 포함된 더 편리한 사진을 인터넷에서 찾을 수 있습니다. 따라서 우리는 즉시 Blue Pill 핀아웃을 Google에 검색하고 이 사진을 가까이에 보관합니다.

주의: 인터넷 사진에 오류가 있었습니다. 댓글에 언급된 내용입니다. 감사합니다. 사진은 교체되었지만 이는 교훈입니다. 데이터시트가 아닌 정보를 확인하는 것이 좋습니다.

데이터 시트를 제거하고 참조 매뉴얼을 열고 지금부터는 그것만 사용합니다.
절차: 표준 입력/출력을 처리하고, SPI를 구성하고, 필요한 주변 장치를 켭니다.

입출력

Atmega328에서는 I/O가 매우 간단하게 구현되므로 STM32 옵션이 너무 많아서 혼란스러울 수 있습니다. 이제 우리는 결론만 필요하지만 여기에도 네 가지 옵션이 있습니다.

오픈 드레인, 푸시풀, 대체 푸시풀, 대체 오픈 드레인

"풀-푸시"(푸시 풀)는 Arduino의 일반적인 출력이며 핀은 HIGH 또는 LOW 값을 가질 수 있습니다. 하지만 "오픈드레인"에는 복잡성, 실제로 여기에서는 모든 것이 간단합니다.

출력 구성 / 포트가 출력에 할당된 경우: / 출력 버퍼 활성화됨: / – 오픈 드레인 모드: 출력 레지스터의 "0"은 N-MOS를 활성화하고, 출력 레지스터의 "1"은 포트를 Hi-Z 모드로 유지합니다( P-MOS가 활성화되지 않음) / – 푸시풀 모드: 출력 레지스터의 "0"은 N-MOS를 활성화하고, 출력 레지스터의 "1"은 P-MOS를 활성화합니다.

오픈드레인의 모든 차이점(개방형 배수구) "푸시-풀"(푸시 풀)는 첫 번째 핀이 HIGH 상태를 받아들일 수 없다는 것입니다. 출력 레지스터에 하나를 쓰면 높은 저항 모드로 전환됩니다(고 임피던스, 하이-지). XNUMX을 쓰면 핀은 논리적으로나 전기적으로 두 모드 모두에서 동일하게 동작합니다.

일반 출력 모드에서 핀은 단순히 출력 레지스터의 내용을 브로드캐스트합니다. "대체"에서는 해당 주변 장치에 의해 제어됩니다(9.1.4 참조).

포트 비트가 대체 기능 핀으로 구성되면 핀 레지스터가 비활성화되고 핀이 주변 장치 핀에 연결됩니다.

각 핀의 대체 기능은 다음 항목에 설명되어 있습니다. 핀 정의 데이터시트는 다운로드한 이미지에 있습니다. 핀에 여러 대체 기능이 있는 경우 어떻게 해야 하는지에 대한 질문에 대한 답은 데이터시트의 각주에 나와 있습니다.

여러 주변 장치가 동일한 핀을 사용하는 경우 대체 기능 간의 충돌을 피하기 위해 한 번에 하나의 주변 장치만 사용해야 하며 주변 장치 클럭 활성화 비트(해당 RCC 레지스터에 있음)를 사용하여 전환해야 합니다.

마지막으로 출력 모드의 핀에도 클럭 속도가 있습니다. 이것은 또 다른 에너지 절약 기능으로, 우리의 경우에는 최대값으로 설정하고 잊어버렸습니다.

따라서 우리는 SPI를 사용하고 있습니다. 이는 두 개의 핀(데이터 및 클럭 신호 포함)이 "대체 푸시-풀 기능"이어야 하고 다른 핀(LAT)은 "일반 푸시-풀"이어야 함을 의미합니다. 하지만 할당하기 전에 SPI를 다루겠습니다.

SPI

또 다른 소규모 교육 프로그램

SPI 또는 직렬 주변 장치 인터페이스(직렬 주변 장치 인터페이스)는 MK를 다른 MK 및 외부 세계와 일반적으로 연결하기 위한 간단하고 매우 효과적인 인터페이스입니다. 작동 원리는 중국 LED 드라이버에 대해 이미 위에서 설명했습니다(참조 매뉴얼, 섹션 25 참조). SPI는 마스터("마스터") 및 슬레이브("슬레이브") 모드에서 작동할 수 있습니다. SPI에는 XNUMX개의 기본 채널이 있지만 모두 사용할 수는 없습니다.

• MOSI, 마스터 출력/슬레이브 입력: 이 핀은 마스터 모드에서 데이터를 전송하고 슬레이브 모드에서 데이터를 수신합니다.
• MISO, 마스터 입력/슬레이브 출력: 반대로 마스터에서 수신하고 슬레이브에서 전송합니다.
• SCK, Serial Clock: 마스터에서 데이터 전송 주파수를 설정하거나 슬레이브에서 클럭 신호를 수신합니다. 본질적으로 비트를 치는 것;
• SS, 슬레이브 선택: 이 채널의 도움으로 슬레이브는 자신이 원하는 것이 무엇인지 알게 됩니다. STM32에서는 NSS라고 합니다. 여기서 N = 음수입니다. 이 채널에 접지가 있으면 컨트롤러는 슬레이브가 됩니다. 오픈 드레인 출력 모드와 잘 결합되지만 이는 또 다른 이야기입니다.

다른 모든 것과 마찬가지로 STM32의 SPI는 기능이 풍부하여 이해하기가 다소 어렵습니다. 예를 들어 SPI뿐만 아니라 I2S 인터페이스에서도 작동할 수 있으며 문서에 해당 설명이 혼합되어 있으므로 적시에 초과분을 차단해야 합니다. 우리의 작업은 매우 간단합니다. MOSI와 SCK만 사용하여 데이터를 전송하면 됩니다. 섹션 25.3.4(반이중 통신, 반이중 통신)로 이동하여 다음을 찾습니다. 클록 1개 및 단방향 데이터 와이어 1개 (클럭 신호 1개 및 단방향 데이터 스트림 1개):

이 모드에서 애플리케이션은 전송 전용 또는 수신 전용 모드에서 SPI를 사용합니다. / 전송 전용 모드는 이중 모드와 유사합니다. 데이터는 전송 핀(마스터 모드에서는 MOSI, 슬레이브 모드에서는 MISO)을 통해 전송되고, 수신 핀(각각 MISO 또는 MOSI)은 일반 I/O 핀으로 사용될 수 있습니다. . 이 경우 애플리케이션은 Rx 버퍼만 무시하면 됩니다. (읽는 경우 거기에는 데이터가 전송되지 않습니다.)

좋습니다. MISO 핀은 비어 있습니다. LAT 신호를 연결해 보겠습니다. STM32에서 프로그래밍 방식으로 제어할 수 있어 매우 편리한 Slave Select를 살펴보겠습니다. 섹션 25.3.1 SPI 일반 설명에서 동일한 이름의 단락을 읽었습니다.

소프트웨어 제어 NSS(SSM = 1) / 슬레이브 선택 정보는 SPI_CR1 레지스터의 SSI 비트에 포함됩니다. 외부 NSS 핀은 다른 애플리케이션 요구 사항을 위해 무료로 유지됩니다.

이제 레지스터에 쓸 시간입니다. 저는 SPI2를 사용하기로 결정했습니다. 데이터시트의 3.3 메모리 맵 섹션에서 기본 주소를 찾아보세요.

자, 시작해 봅시다:

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

"마스터 모드에서 SPI 구성"이라는 제목으로 섹션 25.3.3을 엽니다.

1. SPI_CR2 레지스터의 비트 BR[0:1]을 사용하여 직렬 클록 주파수를 설정합니다.

레지스터는 동일한 이름의 참조 매뉴얼 섹션에 수집됩니다. 주소 이동(주소 오프셋) CR1 – 0x00의 경우 기본적으로 모든 비트가 지워집니다(재설정 값 0x0000):

BR 비트는 컨트롤러 클럭 분배기를 설정하여 SPI가 작동할 주파수를 결정합니다. 데이터시트에 따르면 STM32 주파수는 72MHz이고 LED 드라이버는 최대 25MHz의 주파수로 작동하므로 2로 나누어야 합니다(BR[0:001] = XNUMX).

#define _SPI_CR1 0x00

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

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

2. CPOL 및 CPHA 비트를 설정하여 데이터 전송과 직렬 클럭 타이밍 간의 관계를 정의합니다(240페이지 다이어그램 참조).

여기서는 회로도가 아닌 데이터시트를 읽고 있으므로 704페이지(SPI 일반 설명)의 CPOL 및 CPHA 비트에 대한 텍스트 설명을 자세히 살펴보겠습니다.

클록 위상 및 극성
SPI_CR1 레지스터의 CPOL 및 CPHA 비트를 사용하면 프로그래밍 방식으로 XNUMX개의 타이밍 관계를 선택할 수 있습니다. CPOL(클럭 극성) 비트는 데이터가 전송되지 않을 때 클럭 신호의 상태를 제어합니다. 이 비트는 마스터 및 슬레이브 모드를 제어합니다. CPOL이 재설정되면 SCK 핀은 휴지 모드에서 로우 상태가 됩니다. CPOL 비트가 설정되면 휴지 모드 동안 SCK 핀이 하이가 됩니다.
CPHA(클럭 위상) 비트가 설정되면 높은 비트 트랩 스트로브는 SCK 신호의 두 번째 에지입니다(CPOL이 클리어되면 하락, CPOL이 설정되면 상승). 데이터는 클록 신호의 두 번째 변화에 의해 캡처됩니다. CPHA 비트가 클리어된 경우 하이 비트 트랩 스트로브는 SCK 신호의 상승 에지입니다(CPOL이 설정된 경우 하강 에지, CPOL이 클리어된 경우 상승 에지). 데이터는 클럭 신호가 처음 변경될 때 캡처됩니다.

이 지식을 흡수한 후 우리는 두 비트가 모두 XNUMX으로 유지되어야 한다는 결론에 도달했습니다. 우리는 사용하지 않을 때 SCK 신호가 낮게 유지되고 펄스의 상승 에지에서 데이터가 전송되기를 원합니다(그림 XNUMX 참조). 라이징 에지 DM634 데이터시트 참조).

그건 그렇고, 여기서 우리는 처음으로 ST 데이터시트에서 어휘의 특징을 발견했습니다. 여기에는 "비트를 XNUMX으로 재설정"이라는 문구가 기록되어 있습니다. 조금 재설정하려면아니라 조금 클리어하다, 예를 들어 Atmega와 같습니다.

3. DFF 비트를 설정하여 데이터 블록이 8비트 형식인지 16비트 형식인지 결정합니다.

나는 DM16처럼 634비트 PWM 데이터 전송에 방해가 되지 않도록 특별히 12비트 DM633를 선택했습니다. DFF를 XNUMX로 설정하는 것이 합리적입니다.

#define DFF         0x0800

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

4. SPI_CR1 레지스터의 LSBFIRST 비트를 구성하여 블록 형식을 결정합니다.

LSBFIRST는 이름에서 알 수 있듯이 최하위 비트를 먼저 사용하여 전송을 구성합니다. 그러나 DM634는 최상위 비트부터 데이터를 수신하려고 합니다. 따라서 재설정된 상태로 둡니다.

5. 하드웨어 모드에서 NSS 핀의 입력이 필요한 경우 전체 바이트 전송 시퀀스 동안 NSS 핀에 높은 신호를 적용합니다. NSS 소프트웨어 모드에서는 SPI_CR1 레지스터에 SSM 및 SSI 비트를 설정합니다. NSS 핀을 출력으로 사용하려면 SSOE 비트만 설정하면 됩니다.

NSS 하드웨어 모드를 잊어버리려면 SSM 및 SSI를 설치하십시오.

#define SSI         0x0100
#define SSM         0x0200

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

6. MSTR 및 SPE 비트를 설정해야 합니다(NSS 신호가 높을 경우에만 설정된 상태로 유지됨).

실제로 이러한 비트를 사용하여 SPI를 마스터로 지정하고 켭니다.

#define MSTR        0x0004
#define SPE         0x0040

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

SPI가 구성되었으므로 드라이버에 바이트를 보내는 함수를 즉시 작성해 보겠습니다. 계속 읽기 25.3.3 “마스터 모드에서 SPI 구성”:

데이터 전송 순서
Tx 버퍼에 바이트가 기록되면 전송이 시작됩니다.
데이터 바이트는 시프트 레지스터에 로드됩니다. 평행 첫 번째 비트를 전송하는 동안 모드(내부 버스에서), 그 후 다음으로 전송됩니다. 잇달아 일어나는 MOSI 핀 모드, CPI_CR1 레지스터의 LSBFIRST 비트 설정에 따라 첫 번째 또는 마지막 비트 전달. TXE 플래그는 데이터 전송 후에 설정됩니다. Tx 버퍼에서 시프트 레지스터로, CPI_CR1 레지스터의 TXEIE 비트가 설정된 경우에도 인터럽트를 생성합니다.

STM 컨트롤러의 SPI 구현 기능 중 하나에 주의를 끌기 위해 번역에서 몇 단어를 강조했습니다. Atmega에서는 TXE 플래그(송신이 비어 있음, Tx는 비어 있고 데이터를 수신할 준비가 되어 있음)는 전체 바이트가 전송된 후에만 설정됩니다. 밖. 그리고 여기서 이 플래그는 바이트가 내부 시프트 레지스터에 삽입된 후에 설정됩니다. 모든 비트가 동시에(병렬로) 푸시된 다음 데이터가 순차적으로 전송되므로 TXE는 바이트가 완전히 전송되기 전에 설정됩니다. 이것이 중요한 이유는 LED 드라이버의 경우 전송 후 LAT 핀을 당겨야 합니다. 모든 데이터, 즉 TXE 플래그만으로는 충분하지 않습니다.

이는 또 다른 플래그가 필요하다는 것을 의미합니다. 25.3.7 - "상태 플래그"를 살펴보겠습니다.

<…>

BUSY 플래그
BSY 플래그는 하드웨어에 의해 설정되고 지워집니다(기록해도 효과가 없습니다). BSY 플래그는 SPI 통신 계층의 상태를 나타냅니다.
다음과 같이 재설정됩니다.
전송이 완료된 경우(전송이 연속되는 경우 마스터 모드 제외)
SPI가 비활성화된 경우
마스터 모드 오류가 발생한 경우(MODF=1)
전송이 연속적이지 않으면 각 데이터 전송 사이에 BSY 플래그가 지워집니다.

좋아요, 이게 도움이 될 거예요. Tx 버퍼가 어디에 있는지 알아봅시다. 이렇게 하려면 "SPI 데이터 레지스터"를 읽으십시오.

비트 15:0 DR[15:0] 데이터 레지스터
수신된 데이터 또는 전송할 데이터입니다.
데이터 레지스터는 두 개의 버퍼로 나누어집니다. 하나는 쓰기용(전송 버퍼)이고 다른 하나는 읽기용(수신 버퍼)입니다. 데이터 레지스터에 쓰면 Tx 버퍼에 쓰고, 데이터 레지스터에서 읽으면 Rx 버퍼에 포함된 값이 반환됩니다.

그리고 TXE 및 BSY 플래그가 있는 상태 레지스터는 다음과 같습니다.

우리는 쓴다:

#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
}

LED 드라이버 출력 수에 따라 16바이트의 XNUMX배를 전송해야 하므로 다음과 같습니다.

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();
}

하지만 아직 LAT 핀을 어떻게 뽑는지 모르므로 I/O로 돌아가겠습니다.

핀 할당

STM32F1에서 핀 상태를 담당하는 레지스터는 매우 특이합니다. Atmega보다 더 많은 것이 분명하지만 다른 STM 칩과도 다릅니다. 섹션 9.1 GPIO의 일반 설명:

각 범용 I/O 포트 (GPIO) 32개의 32비트 구성 레지스터(GPIOx_CRL 및 GPIOx_CRH), 32개의 16비트 데이터 레지스터(GPIOx_IDR 및 GPIOx_ODR), 32비트 설정/재설정 레지스터(GPIOx_BSRR), XNUMX비트 재설정 레지스터(GPIOx_BRR) 및 XNUMX비트 데이터 레지스터가 있습니다. 비트 차단 레지스터(GPIOx_LCKR).

처음 두 개의 레지스터는 특이하고 매우 불편합니다. 16개의 포트 핀이 "형제당 XNUMX비트" 형식으로 분산되어 있기 때문입니다. 저것들. 핀 XNUMX~XNUMX은 CRL에 있고 나머지는 CRH에 있습니다. 동시에 나머지 레지스터에는 포트의 모든 핀 비트가 성공적으로 포함되며, 종종 절반이 "예약"되어 있는 경우도 있습니다.

단순화를 위해 목록의 끝부터 시작하겠습니다.

차단 레지스터가 필요하지 않습니다.

설정 및 재설정 레지스터는 서로 부분적으로 복제된다는 점에서 매우 재미있습니다. 모든 것을 BSRR에만 쓸 수 있습니다. 여기서 상위 16비트는 핀을 1으로 재설정하고 하위 비트는 16로 설정됩니다. 또는 다음과 같이 할 수도 있습니다. BRR을 사용하세요. 하위 XNUMX비트는 핀만 재설정합니다. 나는 두 번째 옵션을 좋아합니다. 이러한 레지스터는 핀에 대한 원자적 액세스를 제공하기 때문에 중요합니다.

원자 설정 또는 재설정
비트 수준에서 GPIOx_ODR을 프로그래밍할 때 인터럽트를 비활성화할 필요가 없습니다. 단일 원자 쓰기 작업 APB2로 하나 이상의 비트를 변경할 수 있습니다. 이는 변경해야 하는 비트의 설정/재설정 레지스터(GPIOx_BSRR 또는 재설정의 경우 GPIOx_BRR)에 "1"을 기록함으로써 달성됩니다. 다른 비트는 변경되지 않습니다.

데이터 레지스터에는 설명이 매우 필요한 이름이 있습니다. IDR = 입력 방향 레지스터, 입력 레지스터; ODR = 산출 방향 레지스터, 출력 레지스터. 현재 프로젝트에서는 필요하지 않습니다.

마지막으로 제어 레지스터입니다. 두 번째 SPI 핀인 PB13, PB14 및 PB15에 관심이 있으므로 즉시 CRH를 살펴봅니다.

그리고 우리는 20에서 31까지의 비트로 무언가를 작성해야 한다는 것을 알 수 있습니다.

우리는 핀에서 원하는 것이 무엇인지 이미 알아냈으므로 여기서는 스크린샷을 생략하고 MODE가 방향(두 비트가 모두 0으로 설정된 경우 입력)과 핀 속도(50MHz가 필요함, 즉 1MHz가 필요함)를 지정한다고만 하겠습니다. 두 핀 모두 "00"로 설정), CNF는 모드를 일반 "푸시-풀" - 10, "대체" - 0으로 설정합니다. 기본적으로 위에서 볼 수 있듯이 모든 핀에는 아래에서 세 번째 비트(CNFXNUMX)가 있습니다. 모드로 설정합니다 부동 입력.

이 칩으로 다른 작업을 수행할 계획이므로 단순화를 위해 하위 및 상위 제어 레지스터 모두에 대해 가능한 모든 MODE 및 CNF 값을 정의했습니다.

음, 그런 것

#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

핀은 포트 B(기본 주소 – 0x40010C00)에 있으며 코드는 다음과 같습니다.

#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;

따라서 BRR 및 BSRR 레지스터에 의해 트위칭되는 LAT에 대한 정의를 작성할 수 있습니다.

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

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

(관성에 의한 LAT_low, 항상 그래왔으니 그대로 두세요)

이제 모든 것이 훌륭하지만 작동하지 않습니다. STM32이기 때문에 전력을 절약하므로 필요한 주변 장치의 클로킹을 활성화해야 합니다.

시계 켜기

시계라고도 알려진 시계는 시간 측정을 담당합니다. 그리고 우리는 이미 RCC라는 약어를 볼 수 있었습니다. 문서에서 이를 찾습니다. 이것이 재설정 및 시계 제어입니다.

위에서 언급했듯이 다행스럽게도 시계 측정 주제 중 가장 어려운 부분은 STM 직원이 우리를 위해 수행해 주었습니다. 이에 대해 매우 감사드립니다. (다시 한 번 링크를 제공하겠습니다. 디 할트의 웹사이트주소, 얼마나 혼란스러운지 명확히 하기 위해). 주변 장치 클럭 활성화를 담당하는 레지스터(주변 장치 시계 활성화 레지스터)만 필요합니다. 먼저 RCC의 기본 주소를 찾아보겠습니다. 이는 "메모리 맵"의 맨 처음에 있습니다.

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

그런 다음 플레이트에서 무언가를 찾으려는 링크를 클릭하거나 훨씬 더 나은 방법은 다음 섹션에서 활성화 레지스터에 대한 설명을 살펴보는 것입니다. 레지스터 활성화. RCC_APB1ENR 및 RCC_APB2ENR을 찾을 위치는 다음과 같습니다.

따라서 여기에는 SPI2, IOPB(I/O 포트 B) 및 대체 기능(AFIO)의 클러킹을 포함하는 비트가 포함됩니다.

#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;

최종 코드를 찾을 수 있습니다 여기에.

테스트할 기회와 욕구가 있다면 DM634를 DAI를 PB15에, DCK를 PB13에, LAT를 PB14에 연결하십시오. 우리는 5V에서 드라이버에 전원을 공급하며 접지를 연결하는 것을 잊지 마십시오.

STM8 PWM

STM8의 PWM

제가 이 기사를 기획할 당시, 저는 부츠 없이 신발을 만드는 사람이 되지 않도록 데이터시트만 사용하여 익숙하지 않은 칩의 일부 기능을 마스터하기로 결정했습니다. STM8은 이 역할에 이상적이었습니다. 첫째, STM8S103이 포함된 중국 보드 두 개를 가지고 있었고 둘째, 그다지 인기가 없었기 때문에 인터넷에서 솔루션을 읽고 찾고 싶은 유혹은 바로 이러한 솔루션이 부족하기 때문입니다.

칩에는 또한 데이터 시트 и 참조 매뉴얼 RM0016, 첫 번째에는 핀아웃 및 레지스터 주소가 있고 두 번째에는 다른 모든 것이 있습니다. STM8은 끔찍한 IDE에서 C로 프로그래밍되었습니다. ST 비주얼 디벨롭.

클러킹 및 I/O

기본적으로 STM8은 2MHz의 주파수에서 작동하므로 즉시 수정해야 합니다.

HSI(고속 내부) 클록
HSI 클록 신호는 프로그래밍 가능한 분배기(16~1)가 있는 내부 8MHz RC 발진기에서 파생됩니다. 이는 클럭 분배기 레지스터(CLK_CKDIVR)에 설정됩니다.
참고: 처음에는 분배기가 8인 HSI RC 발진기가 클록 신호의 주요 소스로 선택됩니다.

데이터시트에서 레지스터 주소를 찾고 refman에서 설명을 찾아 레지스터를 지워야 함을 확인합니다.

#define CLK_CKDIVR *(volatile uint8_t *)0x0050C6

CLK_CKDIVR &= ~(0x18);

PWM을 실행하고 LED를 연결할 것이므로 핀아웃을 살펴보겠습니다.

칩은 작고 많은 기능이 동일한 핀에 정지되어 있습니다. 대괄호 안의 내용은 "대체 기능"이며 "옵션 바이트"(옵션 바이트) – Atmega 퓨즈와 같은 것입니다. 프로그래밍 방식으로 값을 변경할 수 있지만 반드시 필요한 것은 아닙니다. 새로운 기능은 재부팅 후에만 활성화됩니다. 이러한 바이트를 변경할 수 있는 ST Visual Programmer(Visual Development와 함께 다운로드)를 사용하는 것이 더 쉽습니다. 핀아웃은 첫 번째 타이머의 CH1 및 CH2 핀이 대괄호 안에 숨겨져 있음을 보여줍니다. STVP에서 AFR1 및 AFR0 비트를 설정해야 하며 두 번째 비트는 두 번째 타이머의 CH1 출력도 PD4에서 PC5로 전송합니다.

따라서 6개의 핀이 LED를 제어합니다. 첫 번째 타이머의 경우 PC6, PC7 및 PC3, 두 번째 타이머의 경우 PC5, PD3 및 PA3입니다.

STM8에서 I/O 핀 자체를 설정하는 것은 STM32보다 더 간단하고 논리적입니다.

• Atmega DDR 데이터 방향 레지스터(데이터 방향 레지스터): 1 = 출력;
• 첫 번째 제어 레지스터 CR1은 출력 시 푸시풀 모드(1) 또는 오픈 드레인(0)을 설정합니다. LED를 음극으로 칩에 연결했기 때문에 여기에는 XNUMX을 남겨 둡니다.
• 두 번째 제어 레지스터 CR2는 출력 시 클럭 속도를 설정합니다. 1 = 10MHz

#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

PWM 설정

먼저 용어를 정의해 보겠습니다.

• PWM 주파수 – 타이머가 작동하는 빈도;
• 자동 재장전, AR – 타이머가 계산되는 자동 로드 가능 값(펄스 주기)
• 업데이트 이벤트, UEV – 타이머가 AR까지 카운트되었을 때 발생하는 이벤트;
• PWM 듀티 사이클 – 흔히 "듀티 팩터"라고 불리는 PWM 듀티 사이클
• 값 캡처/비교 – 타이머가 계산한 캡처/비교 값 뭔가 할 것이다 (PWM의 경우 출력 신호를 반전시킵니다.)
• 예압 값 – 미리 로드된 값. 가치 비교 타이머가 작동하는 동안에는 변경할 수 없습니다. 그렇지 않으면 PWM 사이클이 중단됩니다. 따라서 새로운 전송된 값은 버퍼에 배치되고 타이머가 카운트다운의 끝에 도달하여 재설정될 때 꺼내집니다.
• 가장자리 정렬 и 중앙 정렬 모드 – 경계선과 중앙에 정렬, Atmel과 동일 빠른 PWM и 위상차 PWM.
• OCiREF, 출력 비교 참조 신호 – 실제로 PWM 모드에서 해당 핀에 나타나는 참조 출력 신호입니다.

핀아웃에서 이미 알 수 있듯이 두 개의 타이머에는 첫 번째와 두 번째의 PWM 기능이 있습니다. 둘 다 16비트이고, 첫 번째는 추가 기능이 많이 있습니다(특히 위아래로 카운트할 수 있습니다). 우리는 둘 다 동등하게 작동해야 하므로 거기에 없는 것을 실수로 사용하지 않기 위해 분명히 더 열악한 두 번째 것부터 시작하기로 결정했습니다. 몇 가지 문제는 참조 매뉴얼의 모든 타이머의 PWM 기능에 대한 설명이 첫 번째 타이머(17.5.7 PWM 모드)에 대한 장에 있으므로 항상 문서 전체에서 앞뒤로 이동해야 한다는 것입니다.

STM8의 PWM은 Atmega의 PWM에 비해 중요한 이점이 있습니다.

경계 정렬 PWM
아래에서 위로 계정 구성
TIM_CR1 레지스터의 DIR 비트가 지워지면 상향식 카운팅이 활성화됩니다.
예
이 예에서는 첫 번째 PWM 모드를 사용합니다. PWM 기준 신호 OCiREF는 TIM1_CNT < TIM1_CCRi인 동안 높게 유지됩니다. 그렇지 않으면 낮은 수준이 필요합니다. TIM1_CCRi 레지스터의 비교 값이 자동 로드 값(TIM1_ARR 레지스터)보다 큰 경우 OCiREF 신호는 1로 유지됩니다. 비교값이 0이면 OCiREF는 XNUMX으로 유지됩니다....

동안 STM8 타이머 업데이트 이벤트 먼저 확인 값을 비교하다, 그런 다음에만 참조 신호를 생성합니다. Atmega의 타이머는 먼저 문제를 일으킨 다음 비교하여 결과를 얻었습니다. compare value == 0 출력은 어떻게든 처리되어야 하는 바늘입니다(예: 프로그래밍 방식으로 논리를 반전하여).

그래서 우리가 하고 싶은 것은: 8비트 PWM(AR == 255), 아래에서 위로 계산하고 테두리를 따라 정렬합니다. 전구는 음극으로 칩에 연결되어 있으므로 PWM은 다음이 될 때까지 0(LED 켜짐)을 출력해야 합니다. 값을 비교하다 그리고 그 이후 1개.

우리는 이미 일부 내용을 읽었습니다. PWM 모드, 따라서 참조 매뉴얼에서 이 문구(18.6.8 - TIMx_CCMR1)를 검색하여 두 번째 타이머의 필수 레지스터를 찾습니다.

110: 첫 번째 PWM 모드 – 아래에서 위로 계산할 때 TIMx_CNT < TIMx_CCR1인 동안 첫 번째 채널이 활성화됩니다. 그렇지 않으면 첫 번째 채널이 비활성화됩니다. [추가 문서에는 타이머 1에서 잘못된 복사-붙여넣기가 있습니다.] 111: 두 번째 PWM 모드 – 아래에서 위로 계산할 때 TIMx_CNT < TIMx_CCR1 동안 첫 번째 채널이 비활성화됩니다. 그렇지 않으면 첫 번째 채널이 활성화됩니다.

LED는 음극으로 MK에 연결되어 있으므로 두 번째 모드가 적합합니다(첫 번째 모드도 마찬가지지만 아직은 알지 못합니다).

비트 3 OC1PE: 핀 1 예압 활성화
0: TIMx_CCR1의 사전 로드 레지스터가 비활성화됩니다. 언제든지 TIMx_CCR1에 쓸 수 있습니다. 새로운 값은 즉시 적용됩니다.
1: TIMx_CCR1의 사전 로드 레지스터가 활성화됩니다. 읽기/쓰기 작업은 사전 로드 레지스터에 액세스합니다. 미리 로드된 값 TIMx_CCR1은 각 업데이트 이벤트 중에 섀도우 레지스터에 로드됩니다.
*참고: PWM 모드가 제대로 작동하려면 사전 로드 레지스터를 활성화해야 합니다. 이는 단일 신호 모드에서는 필요하지 않습니다(OPM 비트는 TIMx_CR1 레지스터에 설정됨).

좋습니다. 두 번째 타이머의 세 채널에 필요한 모든 것을 켜겠습니다.

#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);

AR은 두 개의 XNUMX비트 레지스터로 구성되며 모든 것이 간단합니다.

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

TIM2_ARRH = 0;
TIM2_ARRL = 255;

두 번째 타이머는 아래에서 위로만 계산할 수 있으며 테두리를 따라 정렬되므로 변경할 필요가 없습니다. 예를 들어 주파수 분배기를 256으로 설정해 보겠습니다. 두 번째 타이머의 경우 분배기는 TIM2_PSCR 레지스터에 설정되며 XNUMX의 거듭제곱입니다.

#define TIM2_PSCR  *(volatile uint8_t *)0x00530E

TIM2_PSCR = 8;

남은 것은 결론과 두 번째 타이머 자체를 켜는 것뿐입니다. 첫 번째 문제는 레지스터를 통해 해결됩니다. 캡처/비교 사용: 1, XNUMX개의 채널이 비대칭으로 흩어져 있습니다. 여기서 우리는 신호의 극성을 바꾸는 것이 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 원칙적으로 PWM 모드 XNUMX을 사용할 수 있습니다. 다음과 같이 작성합니다.

#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;

마지막으로 TIMx_CR1 레지스터에서 타이머를 시작합니다.

#define TIM2_CR1   *(volatile uint8_t *)0x005300

TIM2_CR1 |= 1;

비교를 위해 실제 값을 타이머로 전송하는 AnalogWrite()의 간단한 아날로그를 작성해 보겠습니다. 레지스터 이름은 예측 가능하게 지정됩니다. 캡처/비교 레지스터, 각 채널마다 두 개가 있습니다: TIM8_CCRxL의 하위 2비트와 TIM2_CCRxH의 상위 8비트. XNUMX비트 PWM을 생성했으므로 최하위 비트만 쓰는 것으로 충분합니다.

#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;
}

세심한 독자라면 100% 채움을 생성할 수 없는 약간 결함이 있는 PWM이 있음을 알게 될 것입니다(최대 값 255에서 신호는 한 타이머 주기 동안 반전됩니다). LED의 경우 이는 중요하지 않으며 세심한 독자는 이미 문제를 해결하는 방법을 추측할 수 있습니다.

두 번째 타이머의 PWM이 작동합니다. 첫 번째 타이머로 넘어가겠습니다.

첫 번째 타이머는 동일한 레지스터에 정확히 동일한 비트를 가지고 있습니다(두 번째 타이머에 "예약"된 상태로 남아 있는 비트는 모든 종류의 고급 작업을 위해 첫 번째 타이머에서 적극적으로 사용됩니다). 따라서 데이터시트에서 동일한 레지스터의 주소를 찾아 코드를 복사하는 것으로 충분합니다. 음, 주파수 분배기의 값을 바꾸세요. 왜냐면... 첫 번째 타이머는 16의 거듭제곱이 아닌 두 레지스터의 정확한 XNUMX비트 값을 수신하려고 합니다. 프리스케일러 높음 и 낮은. 우리는 모든 것을 다 하는데... 첫 번째 타이머가 작동하지 않습니다. 무슨 일이야?

문제는 타이머 1의 제어 레지스터에 대한 전체 섹션을 살펴봄으로써만 해결될 수 있습니다. 여기에서 두 번째 타이머에 없는 것을 찾습니다. 있을 것이다 17.7.30 브레이크 레지스터(TIM1_BKR), 여기에 다음 비트가 있습니다.

메인 출력 활성화

#define TIM1_BKR   *(volatile uint8_t *)0x00526D

TIM1_BKR = (1<<7);

이제 확실해졌습니다. 코드는 ibid.

STM8 멀티플렉스

STM8의 멀티플렉싱

세 번째 미니 프로젝트는 XNUMX개의 RGB LED를 두 번째 타이머에 PWM 모드로 연결해 서로 다른 색상을 보이게 만드는 것이다. 이는 LED 멀티플렉싱의 개념을 기반으로 합니다. 즉, LED를 매우 빠르게 켜고 끄면 LED가 계속 켜져 있는 것처럼 보입니다(비전의 지속성, 시각적 인식의 관성). 나도 한때 그랬어 Arduino에서 이와 같은 것.

작업 알고리즘은 다음과 같습니다.

• 첫 번째 RGB LED의 양극을 연결하고;
• 불을 켜고 필요한 신호를 음극에 보냅니다.
• PWM 사이클이 끝날 때까지 기다렸습니다.
• 두 번째 RGB LED의 양극을 연결하고;
• 불을 붙였다...

글쎄요. 물론, 아름다운 작동을 위해서는 양극이 연결되고 동시에 LED가 "점등"되어야 합니다. 글쎄, 아니면 거의. 어쨌든 두 번째 타이머의 XNUMX개 채널에 값을 출력하고 UEV에 도달하면 값을 변경하는 동시에 현재 활성화된 RGB LED를 변경하는 코드를 작성해야 합니다.

LED 전환은 자동이므로 인터럽트 핸들러가 데이터를 수신할 "비디오 메모리"를 생성해야 합니다. 이것은 간단한 배열입니다:

uint8_t colors[8][3];

특정 LED의 색상을 변경하려면 이 배열에 필요한 값을 쓰는 것으로 충분합니다. 그리고 변수는 활성 LED의 수를 담당합니다.

uint8_t cnt;

디먹스

적절한 멀티플렉싱을 위해서는 이상하게도 CD74HC238 디멀티플렉서가 필요합니다. 디멀티플렉서 - 하드웨어에서 연산자를 구현하는 칩 <<. 0개의 입력 핀(비트 1, 2, XNUMX)을 통해 XNUMX비트 숫자 X를 공급하고 이에 대한 응답으로 출력 숫자(1<<X). 칩의 나머지 입력은 전체 설계를 확장하는 데 사용됩니다. 마이크로 컨트롤러의 점유 핀 수를 줄이는 것뿐만 아니라 실수로 가능한 것보다 더 많은 LED를 켜지 않고 MK를 태우지 않도록 안전을 위해서도이 칩이 필요합니다. 칩의 가격은 XNUMX페니이며 항상 가정의 약장에 보관해야 합니다.

CD74HC238은 원하는 LED의 양극에 전압을 공급하는 역할을 합니다. 본격적인 멀티플렉스에서는 P-MOSFET을 통해 열에 전압을 공급하지만 이 데모에서는 직접 가능합니다. 에 따르면 20mA를 소모합니다. 절대 최대 등급 데이터 시트에서. 에서 데이터시트 CD74HC238 핀아웃과 이 치트 시트가 필요합니다:

H = 높은 전압 레벨, L = 낮은 전압 레벨, X – 상관 없음

E2와 E1을 접지에 연결하고 E3, A0, A1 및 A3을 STM5의 PD3, PC4, PC5 및 PC8 핀에 연결합니다. 위의 표에는 로우 레벨과 하이 레벨이 모두 포함되어 있으므로 이러한 핀을 푸시풀 핀으로 구성합니다.

PWM

두 번째 타이머의 PWM은 이전 이야기와 동일한 방식으로 구성되지만 두 가지 차이점이 있습니다.

먼저, 인터럽트를 활성화해야 합니다. 업데이트 이벤트 (UEV) 활성 LED를 전환하는 함수를 호출합니다. 이는 비트를 변경하여 수행됩니다. 업데이트 인터럽트 활성화 이름을 알 수 있는 기록부에

인터럽트 활성화 레지스터

#define TIM2_IER   *(volatile uint8_t *)0x005303

//enable interrupt
TIM2_IER = 1;

두 번째 차이점은 다음과 같은 다중화 현상과 관련이 있습니다. 고스트 – 다이오드의 기생 발광. 우리의 경우 UEV에서 인터럽트를 발생시킨 타이머가 계속 틱하고 타이머가 핀에 무언가를 쓰기 시작하기 전에 인터럽트 핸들러가 LED를 전환할 시간이 없기 때문에 나타날 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 논리를 반전하고(0 = 최대 밝기, 255 = 아무것도 켜지지 않음) 극단적인 듀티 사이클 값을 피해야 합니다. 저것들. UEV 이후 LED가 한 번의 PWM 사이클 동안 완전히 꺼지는지 확인하십시오.

극성 변경:

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

r, g, b를 255로 설정하는 것을 피하고 사용할 때 이를 반전시키는 것을 잊지 마십시오.

인터럽트

인터럽트의 본질은 특정 상황에서 칩이 기본 프로그램 실행을 중지하고 일부 외부 기능을 호출한다는 것입니다. 타이머를 포함한 외부 또는 내부 영향으로 인해 인터럽트가 발생합니다.

ST Visual Development에서 처음 프로젝트를 생성했을 때, main.c 우리는 신비한 파일이 있는 창을 받았습니다 stm8_interrupt_vector.c, 프로젝트에 자동으로 포함됩니다. 이 파일에서는 각 인터럽트에 기능이 할당됩니다. NonHandledInterrupt. 함수를 원하는 인터럽트에 바인딩해야 합니다.

데이터시트에는 인터럽트 벡터 테이블이 있으며 여기서 필요한 항목을 찾을 수 있습니다.

13 TIM2 업데이트/오버플로
14 TIM2 캡처/비교

UEV에서 LED를 변경해야 하므로 인터럽트 #13이 필요합니다.

따라서 먼저 파일에서 stm8_interrupt_vector.c 13번 인터럽트(IRQ13)를 담당하는 함수의 기본 이름을 원하는 이름으로 변경합니다.

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

두 번째로 파일을 생성해야 합니다. main.h 다음 내용으로:

#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H

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

마지막으로 이 함수를 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;
}

남은 것은 인터럽트를 활성화하는 것뿐입니다. 이는 어셈블러 명령을 사용하여 수행됩니다. rim - 당신은 그것을 찾아야 할 것입니다 프로그래밍 매뉴얼:

//enable interrupts
_asm("rim");

또 다른 어셈블러 명령은 다음과 같습니다. sim – 인터럽트를 끕니다. 새로운 값이 "비디오 메모리"에 기록되는 동안에는 꺼야 합니다. 그래야 잘못된 순간에 발생한 인터럽트로 인해 어레이가 손상되지 않습니다.

모든 코드 - GitHub에서.

누군가 이 글이 유용하다고 생각한다면, 제가 이 글을 헛되이 쓴 것은 아닙니다. 나는 의견과 발언을 기꺼이 받아들이고 모든 것에 답변하도록 노력할 것입니다.

출처 : habr.com