Авторизация


...

Кто на сайте?

Сейчас 37 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Статистика

-Посетители : 26424
-Материалы : 210

Пользователь сайта продает...

  Стенд для освоения программирования МК AVR

Пользователь сайта покупает...

Любителям часов и счета.

Автор: Александр Милевский Просмотров: 4031

 

Эта система даёт простой, быстрый способ генерировать достоверные периоды на микроконтроллере PIC с любой тактовой частотой. Особенно для односекундных событий, таких как простые часы.

Вы можете использовать любой кварц, какой у вас есть и всё равно будете получать идеальную односекундную синхронизацию.

Система будет генерировать достоверные периоды от миллисекунд до многих секунд при очень быстром исполнении кода.

Эта система может иметь колебания, то есть каждый период может быть частично дольше или короче, но полное функционирование таймера даёт нулевую погрешность, идеальную для часов и регистраторов данных. Процент ошибки, можно легко минимизировать, если это важно для вас.

Используется модифицированная версия алгоритма Брезенхама. Система Брезенхама идеальна для пошагового перемещения на точное расстояние с нулевой погрешностью (однако при этом важно понимать, что каждый шаг будет немного длиннее или короче). Система обеспечивает итоговую нулевую погрешность за некоторый промежуток времени.

Рассмотрим алгоритм работы системы для получения 1 сек. интервала.

Пусть тактовая частота контроллера 4МГц. Это соответствует 1.000.000 машинных циклов в 1 сек.  для PIC-микроконтроллера. (1.000.000, это 24- битная переменная, для которой требуется три регистра PIC-микроконтроллера 0х0F4240).

Для упрощения расчетов выберем частоту коррекции кратную 256 машинных циклов, возьмем число 256.

- При инициализации системы добавляем 1.000.000 +256 в 24-битную переменную.

- прерываемся каждые 256 отсчетов

- при каждом прерывании декрементируем средний байт переменной (вычитаем 256)

- проверяем переполнение и декрементируем старший байт, если необходимо.

- когда старший и младший байты равны нулю, заканчиваем счет 256 и прибавляем 1.000.000 в 24- битную переменную.

(прибавить 1 000 000 очень просто -  загружаем старший и средний байты, затем прибавляем младший байт и, если он переполняется, инкрементируем средний байт).

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !
 можно посмотреть исходный код с прерыванием и подробными комментариями данного алгоритма с сайта piclict.ru.

На практике прерывание через 256 отсчетов не совсем удобно, хотя максимальная погрешность колебания  - 256 отсчётов или 0.0256%. Удобно использовать прерывание через каждые 65536 (256х256) команд, тогда нужно будет делать проверку каждые 65536 отсчётов, что оставляет больше времени для основной программы. Итоговая ошибка останется равной нулю, но колебание в каждой отдельной секунде увеличится. Максимальное колебание составит около 0.066 секунды или около 7 %.

При таком периоде прерывания вычитание единицы (65536) производится из старшего байта.

- сравниваем точное время с измеренным за N минут, получаем ошибку Х сек

- вычисляем (Хсек/Nx60)х1000000=Х получаем число, необходимое прибавить или отнять к переменной .

Ошибка будет минимизирована, например,  для часов, погрешность времени будет не более 1 сек. в год.

 

Недостатки метода и пути их разрешения.

- Эта система добавляет небольшой сдвиг каждому периоду (плавает продолжительность каждого периода) Но итоговая погрешность равно нулю.

- так как система не синхронизирована с истинным 1 сек. интервалом, то верней сказать, что получаем стабильный период из тактов, формируемых кварцевым генератором мк. Дело в том, что практическая частота применяемого кварца не будет  ровно 4000000 Гц. Соответственно, вводимая  24- битная переменная будет не  равна 1000000. Это приводит в конечном итоге к некоторой ошибке, сказывающейся на точность 1 сек. отсчетов. Для устранения такой погрешности нужно знать точную частоту используемого кварца хотя бы до 1Гц и по ней рассчитывать необходимую 24 –битную переменную. Например, частота кварца 4000344Гц, то вводим число 1000086. Если отсутствует возможность точно измерить частоту используемого кварца, можно рассчитать по реально работающему устройству ошибку и откорректировать переменную в программе по следующей методике:

 

2. Программа счета секунд, минут и часов. Вариант десятичного счета.

Данная программа поразила меня простотой и красотой. Счет идет секунд, минут и часов в десятичной системе. Программу постараюсь прокомментировать. Также советую посмотреть работу в симуляторе среды разработки. Проект программы можно взять

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !

Этот шедевр подвинул меня создать программу счета в десятичной системе.

В каждом регистре будут считаться сотни. Например, в первом регистре счет идет до 99, после превышения, прибавляется 1 к следующему регистру. Первый сбрасывается в ноль. В первом считается следующая сотня и опять прибавляется 1 к следующему регистру, и т.д. Пример программы, позволяющей считать в четырех регистрах  до 99.99.99.99, приведен в примере.

Увеличить максимальное число счета очень просто, надо в конце подпрограммы (перед return)  добавить строчку call   prv_0, это для следующего регистра сотен.

Программа удобна для подсчета различных событий с выводом на индикацию. Результат сразу получаем в 10-ой системе. Используется косвенная адресация. Прокомментировать каждый цикл программы в текущий момент обработки у меня до конца не получается. Надо все расписывать очень подробно. Думаю, что в симуляторе работа программа будет более понятна и наглядна.

Работающий проект программы можно взять

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !
.

Для удобства счета в симуляторе одного цикла программы установлена точка остановки..  Буду благодарен, если кто заметит неточности или ошибки. Постараюсь ответить на вопросы на форуме.

Случайные статьи....

Prev Next

Доработка логического анализатора цифровых сигналов LOGIC-U

11-09-2011 Александр Милевский

Доработка логического анализатора цифровых сигналов LOGIC-U

После приобретения  LOGIC-U и попытки с ним работать, была замечена масса  неудобств. Предлагаемый набор надо постоянно собирать, переключать джамперы, а тонкие  провода анализатора часто обрываются.Также неудобно пользоваться целой связкой этих проводов, хотя нужно порой только 2 - 4 из них....

Алгоритм работы с плавающей запятой. Часть третья

01-05-2012 Александр Милевский

Алгоритм работы с плавающей запятой. Часть третья

  Определимся, как будем располагать числа в разрядной сетке. Вариантов много. А раз так, зачем, что-то изобретать, есть международный стандарт предоставления чисел IEEE 754. «Standard for Binary Floating-Point Arithmetic». Переводится  «Стандарт для двоичной aрифметики с плавающей запятой». Вот и разберемся с...

Велоспидометр

17-04-2013 Александр Маюнов

Велоспидометр

  Не для кого не секрет, что велосипедист передвигающийся по населенной местности особенно если он спешит от пункта А в пункт Б, не имеет перед глазами: часов, спидометра, одометра, и термометра. Для сельской местности это врятли создало бы кому-нибудь неудобство, но...

Разлочка автонавигатора Prestigio GeoVision 5300.

16-12-2012 Алексей

Разлочка автонавигатора Prestigio GeoVision 5300.

Хочется надеяться что эта статья положит начало целому циклу статей по связке микроконтроллер-WinCE. В частности использовать портативное устройство для вывода различного рода информации, например, связать логический анализатор с WinCE. В свое время мной был куплен автонавигатор Prestigio GeoVision 5300. Естественно целью...


Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru