ATmega8中关于SPWM波形赋值匹配的时间 和AD转换时间相矛盾的问题
谢谢马老师的指教,真没想到这么快能够得到马老师的回复,感谢您百忙之中热心的抽出时间来看我的程序,还对我的问题进行了耐心的分析和详解,真是万分感谢!您对该程序提出的问题一针见血!按照您的建议,我把浮点运算放在主程序里面了,情况大为改观,但又出现的一个新问题,就是AD 转换时间不够的问题,把AD转换程序层层细分,出现的竟然是一个不变的方波,真是让我郁闷之及!这是我改过的全程序,特向马老师请教:#include <iom8v.h>
#include <macros.h>
#pragma data:code
// 128点正弦波样本表
const unsigned int auc_SinParam = {0, 6, 13, 19, 25, 31, 38, 44, 50, 56, 62, 69, 75, 81, 87, 92,
98, 104, 110, 115, 121, 127, 132, 137, 143, 148, 153, 158, 163, 168, 172, 177,
181, 186, 190, 194, 198, 202, 206, 210, 213, 217, 220, 223, 226, 229, 231, 234,
236, 239, 241, 243, 245, 246, 248, 249, 251, 252, 253, 253, 254, 255, 255, 255,
255, 255, 255, 254, 253, 253, 252, 251, 249, 248, 246, 245, 243, 241, 239, 236,
234, 231, 229, 226, 223, 220, 217, 213, 210, 206, 202, 198, 194, 190, 186, 181,
177, 172, 168, 163, 158, 153, 148, 143, 137, 132, 127, 121, 115, 110, 104, 98,
92, 87, 81, 75, 69, 62, 56, 50, 44, 38, 31, 25, 19, 13, 6, 0,
0, 6, 13, 19, 25, 31, 38, 44, 50, 56, 62, 69, 75, 81, 87, 92,
98, 104, 110, 115, 121, 127, 132, 137, 143, 148, 153, 158, 163, 168, 172, 177,
181, 186, 190, 194, 198, 202, 206, 210, 213, 217, 220, 223, 226, 229, 231, 234,
236, 239, 241, 243, 245, 246, 248, 249, 251, 252, 253, 253, 254, 255, 255, 255,
255, 255, 255, 254, 253, 253, 252, 251, 249, 248, 246, 245, 243, 241, 239, 236,
234, 231, 229, 226, 223, 220, 217, 213, 210, 206, 202, 198, 194, 190, 186, 181,
177, 172, 168, 163, 158, 153, 148, 143, 137, 132, 127, 121, 115, 110, 104, 98,
92, 87, 81, 75, 69, 62, 56, 50, 44, 38, 31, 25, 19, 13, 6, 0
};
#pragma data:data
void timer2_ovf_isr(void);
void port_init(void);
void init_devices(void);
void adc_init(void);
unsigned char x_SW = 1,X_LUT = 0;
//unsigned int volt = 1000;
float volt=1;
int x;
//unsigned int i;
void main(void)
{ long temp;
unsigned int ui_ADCL,ui_ADCH,adc_data;
init_devices();
// DDRB |= 0x08; // PB3(OC2)输出
TCCR2 = 0x69; // 快速PWM模式，分频系数=1，正向控制OC0
TIMSK = 0x40; // T/C0溢出中断允许
SEI(); // 使能全局中断
while(1)
{
if (X_LUT =1) // 实行两个半波采样一次,就是256个点AD转换一次
{
ADCSRA=(1<<ADSC)|(1<<ADEN);//启动A/D转换,是单次转换模式!
}
if (X_LUT =100)
{
while(!(ADCSRA&(1<<ADIF)));// 等待AD转换结束
ADCSRA |= (1<<ADIF); //写1清除标志位
}
if (X_LUT =120)
{
ui_ADCL = ADCL; //Read 8 low bits first (important)
ui_ADCH = ADCH ; //read 2 high bits and shift into top byte
adc_data =(ui_ADCH<<8)|ui_ADCL;
}
if (X_LUT =150)
{
temp=(long)adc_data*2556;
}
if (X_LUT >253)
{
volt=(float)(temp/1024)/1000;
}
//x=(int)(((int)((unsigned long)(auc_SinParam)*1000000/volt)+500)/1000);顺便提一个问题,浮点运算转整型运算
为什么会不行?
x = (int)((float)(auc_SinParam)/volt+0.5);
}
}
#pragma interrupt_handler timer2_ovf_isr:5
void timer2_ovf_isr(void)
{
if (X_LUT <127)
{
PORTB =(1<<PORTB2);
}
if (X_LUT >255)
{ X_LUT= 0; // 样点指针调整
}
if (X_LUT >127)
{
PORTB&=~(1<<PORTB2);
}
//把AD采样值送给匹配寄存器
OCR2 =x; // 取样点指针到比较匹配寄存器
X_LUT += x_SW; // 新样点指针
}
void port_init(void)
{
PORTB = 0xFF;
DDRB= 0xFF;
PORTC = 0x00; //m103 output only
DDRC= 0x00;
PORTD = 0xFF;
DDRD= 0xFB;
}
//call this routine to initialise all peripherals
void init_devices(void)
{
//stop errant interrupts until set up
CLI(); //disable all interrupts
MCUCR = 0x00;
GICR= 0x00;
TIMSK = 0x00;
port_init();
adc_init();
} //timer interrupt sources
//re-enable interrupts
//all peripherals are now initialised
void adc_init(void)
{
ADCSR = 0x00; //disable adc
ACSR= 0x80; //关闭模拟比较器)
//SFIOR = 0x10; //高速转换
//ACSR=(1<<ACD);//关闭模拟比较器
ADCSRA = 0x81;//单次转换模式，转换使能,中断不使能，时钟分频为1
ADMUX = 0xc3;//select adc input AD3右对齐
}
我这里的样本表是两个正半波型,为了后续的与或运算服务!其实是256个样本表,不是128! 实在抱歉，我没时间仔细分析你的程序。
从我的理解上讲，时间上应该没问题的，主要是你系统时间的分配要合理。
没有严格的实时系统，也就是说，任何系统从输入，到根据输入到输出的变化都是有时延的。只要你的时延时间能够满足控制的需要就可以的。电子的响应是在us级的，而机械的响应在ms甚至在s级的，应该能行。
简单看了你的程序，AD应该采用中断方式读数据。当然，T2的中断优先级应该是最高，AD的中断要使用中断嵌套的结构。
关于浮点变整形的问题，我只能提供你的例子：
比如知道单价，计算总价格。通常单位为元，1.56元 * 3 = 4.68元。采用整形数，内部使用INT或long int。把单位换成15600（放大10000倍），循环加上3次，结果为46800。显示时，只显示前3位，并把小数点在右起第2位前，你外边看还不是以“元”为单位吗？实际内部已经精确到了1/10厘了。乘和除采用整行法也比浮点快，因为少掉了转换时间。
最后是你的一句语句：
volt=(float)(temp/1024)/1000;
temp 整型，除以1024 为整除，结果也是整数，已经将小数点后面的东西丢掉了，再转换成浮点已经没有用了。正确的写法是：
volt = ((float)temp / 1024) / 1000 我的一个周期的SPWM的周期上62us,而AD转换的时间为65us-260us之间,这个时间是肯定来不及的,所以我把AD转换的程序细分来处理 我刚开始时,是用AD中断嵌套的,可是,AD中断一允许,就把匹配值给屏蔽了,所以只能用查询了 PWM的周期为62us,，那么相当于16K的正弦波了。不知道你的系统功能是什么，如果工业控制，一般不需要这么高的频率。
假定一个周期有128个点构成，那么每隔 62/128 = 0.5us，T2就要中断一次。系统使用16M时，0.5us只能执行8条单周期的指令！！！
那么你的AVR什么也不做，也输出不了正确的PWM波了。因为仅仅是T2的中断服务8条指令也远不够的。除了转移、还要断点保护与恢复、现场的保护和恢复等。
按照你提供的数据，你的设计原则上是错误的，根本不能实现。
先把基本的东西弄清楚。
如果你要做专业的DDS，请放弃使用AVR。AVR的PWM控制主要应用于工业的控制，频率通常在几十到几百Hz。 马老师,你误会了我的意思,这样的,我spwm的脉冲周期是62us,也就是16K,既4M/265=16K,由于建立了256个点的样本表,所以16K/256=60Hz,所以输出的正弦波的频率是60hz,也就是说没从样本表中取一个样本值赋值给匹配寄存器,即产生一个SPWM的脉冲就要62us,而AD转换要65us-250us ,所以我尽量在每个脉冲里干其他事情的时间缩短,因此把 AD读取层层细分，可好象是行不通的．
现考虑用９位固定快速PWM模式，这样每个脉冲的时间是4M/512=8Ｋ，即１２４us，不知道这样AD读取来不来得及，而且，９位固定快速PWM模式，的正弦样建立好象有点困难，我取130个样本点，那可以用
511*sin(2*pi*x/1２９) x属于（０－１２９）
可这样运行起来从波形上来看好象不对 我是做电源这块，用于逆变的控制 511*sin(2*pi*x/1２９) x属于（０－１２９）
由于输出两个正半波,所以加了绝对值 如果你的系统并不需要每隔65us必须做一次AD转换的话，合理的利用中断嵌套和分配时间的话，应该是可以的，
我不明白你所讲的“把AD读取层层细分”是什么意思。一次AD的转换是需要65us，但不需要专用CPU的时间。CPU只是发一个启动指令，然后就是读AD的值了，读AD值也仅需要几条指令（不包括中断中其它的处理）。
你要评估从输入（AD检测）变化到输出响应的最大的允许滞后时间。我估计在一般的应用中，输入变化到输出的响应时间在10ms范围中已经能够满足使用了，（因为你决不可能做到实时的响应，肯定有滞后时间的，只不过是多少能满足实际的需要）。
注意：通常条件下，AVR的ADC逐次比较电路要达到转换的最大精度，需要一个50K～200KHz的采样时钟。一次正常的ADC转换过程需要13个采样时钟，假定ADC采样时钟为200KHz，那么最高的采样速率为200K/13=15.384K。因此根据采样定理，理论上被测模拟信号的最高频率为7.7K！因此如果你的AD是对60HZ的信号采样的话，是不需要每隔65us做一次AD的。 马老师,对于这个问题,主要是我对AD转换还有好些地方没有弄懂,关键的几个问题是:
1、如果在AD转换过程中（在查询读取方式中），突然发生计数器溢出中断，执行中断服务程序中间，AD应该还在继续转换吧？返回被中断处时，继续读取AD是否没有影响？
2、我做的工作是这样的，要求输出120hz的正半正弦波，因为我的一个SPWM脉冲波形的频率为16khz,也就是8位计数器从0计数到FF 的溢出时间为62us，每过256个这样的脉冲，我要AD采样一次，AD的预分频为32,4M/32hz对应一个AD时钟周期就是8us，一次常规转换，为116us. 如果使用单次转换，一旦AD启动后，“转换过程由ADC硬件完成，与其它无关”。当转换完成，置ADC完成标志，数据保留在ADC的数据寄存器中。如果不使用ADC中断，你可以在任何时间询问ADC标志位，读取转换完成的数据。请仔细看器件手册。
正弦波的AD采样有问题的。一个周期或半周期的正弦波，你只采一点，能表示这个正弦波的什么量？你要得到正弦波的最大幅度值，还是平均值。
你对这些基础的原理东西都没明白，怎么能正确的设计系统？ 呵呵,谢谢马老师批评指正,应您的指导,我的问题解决了,问题出在AD没有预分频上面,现在行了,另外我的 AD不是去采样正弦波的,采进来的是个直流量,在0-2v 左右,来直输出电压的反馈 学习了,原来这样啊.正在用AVR做充电控制,还担心如果在AD转换过程中,发生定时器溢出中断会对转换结果产生影响呢.现在看来应该是没影响了 收藏 mark 收藏了。。。 回复【6楼】guxiangdeyun
-----------------------------------------------------------------------
我也在做逆变20-100hz可变
帮忙讲解一下读取键盘以后 怎么改变频率比较好 改变定时器初始值吗 收藏
页:
[1]