STM32F1xx - एक साथ arduino की लत का इलाज

शुभ दोपहर, प्यारे खाबरोवित्स!
बॉमंका में स्नातक परियोजना की रक्षा से जुड़े एक लंबे ब्रेक के बाद, मैं फिर से लेख लिखने के लिए लौट आया। चूंकि हाल ही में मैंने एआरएम कॉर्टेक्स-एम 3 कोर पर आधारित एसटीएम 32 एफ श्रृंखला के 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर पर काम करना शुरू किया है, यही मेरी कहानी है। लेख मुझे इन अद्भुत माइक्रोकंट्रोलर्स के बारे में ज्ञान को व्यवस्थित करने में मदद करेगा, और मुझे आशा है कि आप उनके उपयोग की दिशा में एक कदम के रूप में काम करेंगे और डरावना 32-बिट राक्षसों का उल्लेख करते समय आरामदायक 8-बिट AVR के बाद उत्पन्न होने वाली आशंकाओं और शंकाओं को दूर करेंगे।
तो, कोर्टेक्स क्यों, एवीआर खराब क्यों हैं?

छत

सामान्यतया, कुछ भी नहीं। AVR परिवार के माइक्रोकंट्रोलर बहुत सुविधाजनक, कम बिजली की खपत और सीखने में आसान हैं। लेकिन इसमें एक ख़ासियत है - एवीआर के साथ एक यात्रा शुरू करना, एक व्यक्ति के लिए खुद को और अधिक जटिल वास्तुकला में बदलने के लिए मजबूर करना मुश्किल है। ऐसा लगता है - सब कुछ इस तरह से काम करता है, लेकिन यह काम नहीं करता है - इसलिए मैं एक बड़ा AVR लूंगा। और भी। फिर भी नहीं चढ़ रहा? मुझे दो AVR मिलेंगे, मैं Arduino से अलमारियों का निर्माण करूंगा, जब तक कि मैंने जो कुछ भी योजना नहीं बनाई है वह माइक्रोचिप्स में फिट नहीं होगा। यह गलत तरीका है। ज्यादातर यह उन लोगों में प्रकट होता है जो इलेक्ट्रॉनिक्स में लगे हुए हैं "खुद के लिए।" मैं यह नहीं कह सकता कि यह वास्तव में घृणित है और आपको हथौड़ों के साथ मेहराब को तोड़ना होगा, लेकिन यदि आप अपने घुटने पर शिल्प से परे जाना चाहते हैं या अपने शौक को एक नए स्तर पर ले जाना चाहते हैं, तो आपको सूक्ष्म रूप से माइक्रोकंट्रोलर के आवेदन के क्षेत्रों का मूल्यांकन करना चाहिए। वैसे, एआरएम कॉर्टेक्स-एम 3 पर माइक्रोकंट्रोलर्स के निर्माता कार्रवाई के लिए कॉल करते हैं, वीडियो के लिए आप 8-बिट नियंत्रक पर अपने पुराने डिबग बोर्ड को नष्ट कर देते हैं, वे एआरएम पर एक नया डिबग बोर्ड भेजने के लिए तैयार हैं, हालांकि, हम बर्बरता के बिना करने की कोशिश करेंगे।
इसलिए, विशिष्ट उदाहरणों पर आगे बढ़ते हुए। STM32F10x परिवार के छोटे मॉडल को 30p एपाइक की कीमत पर खरीदा जा सकता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, कीमत AVRs के बराबर है। इस कीमत के लिए, आपको एक 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर मिलता है, जिसे 24 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है जिसमें फ्लैश और रैम की क्षमता लगभग ATMega88 जैसी है। पुराने मॉडलों को 72 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति पर देखा जा सकता है, फ्लैश / रैम वॉल्यूम 1M / 128K तक पहुंचते हैं। आपको इसका उपयोग कब करना चाहिए, मेगा नहीं? फिर, जब आप "सीलिंग" एवीआर के खिलाफ आराम करते हैं। ऐसा "सीलिंग" आमतौर पर कम्प्यूटेशनल कार्य (सिग्नल प्रोसेसिंग, विशेष रूप से) है। हां, मुझे पता है, यदि आप चाहें, तो आप डीएसपी एल्गोरिदम को मेगा में आज़मा सकते हैं, प्रशिक्षण प्रयोजनों के लिए यह और भी उपयोगी है। लेकिन एक वास्तविक डिवाइस में, एक उपयुक्त प्रोसेसर का उपयोग करना अधिक उचित है। STM चुनने से हमें क्या मिलता है?

1. पूर्ण 32-बिट कंप्यूटिंग। आपको 8 बिट्स से अधिक आकार वाले डेटा के साथ काम करने वाली कीमती घड़ियों को खर्च करने की ज़रूरत नहीं है, ALU यह आपके लिए करेगा।
2. डीएमए। एवीआर उपयोगकर्ताओं के लिए डीएमए नियंत्रक केवल पुराने, राक्षसी मॉडल पर उपलब्ध एक लक्जरी है। STM32F1xx में DMA सबसे छोटे क्रिस्टल में भी है। इसका उपयोग करते हुए, आप आसानी से और स्वाभाविक रूप से एक प्रोसेसर का उपयोग किए बिना बाह्य उपकरणों और मेमोरी के बीच डेटा ब्लॉक को स्थानांतरित कर सकते हैं। मेमोरी कार्ड के साथ काम करते समय, सभी प्रकार के यूएआरटी और उनके जैसे अन्य लोगों को बड़ी मात्रा में डेटा भेजना, एडीसी से ऑडियो कैप्चर का आयोजन करना और डेटा को डीएसी में आउटपुट करना बहुत उपयोगी है।
3. DACs की बात करें - अधिकांश मॉडलों में, जिनमें युवा शामिल हैं, 12-बिट DAC उपलब्ध है। संगीत प्रेमियों के लिए, यह उपयुक्त नहीं है, और किसी भी डीबगिंग एनालॉग जानकारी को प्रदर्शित करना सुविधाजनक है। और पीडब्लूएम की तुलना में ध्वनि के साथ कोई भी खिलौने बनाने में अधिक सुविधाजनक हैं।
4. एनवीआईसी, यानी नेस्टेड वेक्टर इंटरप्ट कंट्रोलर, एक प्रोग्रामेबल इंटरप्ट कंट्रोलर है जो उन्हें प्राथमिकता देने की अनुमति देता है और व्यवधान में प्रवेश करने के लिए एक निरंतर समय की गारंटी देता है - वास्तविक समय की कमी वाले सिस्टम के लिए एक आवश्यक चीज।
5. एक एसडी कार्ड नियंत्रक की तरह एक सुखद तिपहिया - क्योंकि एसटीएम पर एसपीआई नियंत्रक में एक हार्डवेयर सीआरसी कंप्यूटर होता है, इसका उपयोग एसडी कार्ड के साथ पूर्ण संचार के लिए किया जा सकता है।
6. कुछ डीएसपी आदेशों की उपस्थिति। सच में, कॉर्टेक्स-एम 3 वास्तव में एक डीएसपी कोर नहीं है, लेकिन अक्सर ऐसे प्रोसेसर की आवश्यकता होती है - टीआई से डीएसपी जैसे राक्षसों की गूंज नहीं, बल्कि एवीआर भी कमजोर नहीं है। 32x32 हार्डवेयर गुणक और संचय गुणन की उपस्थिति एम 3 पर सिग्नल को संसाधित करने में मदद करेगी।
7. अधिक उन्नत मॉडलों में एक यूएसबी नियंत्रक होता है, और फ्लैश वॉल्यूम मेगाबाइट तक पहुंचते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि आप अभी भी मामलों को स्वयं चुन सकते हैं - एसटीएम पिन द्वारा संगत हैं और यहां तक ​​कि पुराने मॉडल 64-फुट के मामले में खरीदे जा सकते हैं। बोर्ड को फिर से प्रजनन करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

अब कमियों पर आगे बढ़ते हैं। मैं दो नोट कर सकता हूं:

1. STM32F1xx के मामले एक ही AVR की तुलना में घर पर बहुत कम मिलाप वाले हैं। बोर्ड बनाने में सक्षम होगा, लेकिन इसके लिए कुछ कौशल की आवश्यकता होगी।
2. इन नियंत्रकों की वास्तुकला बहुत जटिल है, प्रति टाइमर 12 रजिस्टर हैं (वे भी 32-बिट हैं!), इसलिए आप उन्हें शाम को मास्टर करने में सक्षम नहीं होंगे, आपको उनके साथ उद्देश्यपूर्ण तरीके से निपटना होगा।

क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? बहुत सरल: हमेशा अपने सिर के साथ सोचने की कोशिश करें, और उद्देश्य से स्थिति का आकलन करें, आपको आदतों और विशिष्ट आर्किटेक्चर के लिए अनुलग्नक के औचित्य को देखने की अनुमति न दें। यदि आप देखते हैं कि 16-बिट (और उच्चतर) डेटा का उपयोग करना अच्छा होगा, तो फिल्टर की गणना करें, बड़ी मात्रा में जानकारी भेजें - आर्डिन से अलमारियों को पकड़ न लें। उसी समय, अगर आपको बस एक मिनट में एक बार प्रकाश संवेदक के मूल्य की जांच करने और टेबल लैंप को काटने की जरूरत है - कॉर्टेक्स के तुरंत बाद न चलाएं।

अब अधिक दबाव वाले मुद्दों पर चलते हैं। STM32F के साथ काम करना शुरू करने के लिए हमें क्या चाहिए?

STM32F1xx के साथ आरंभ करना

कुछ साथियों की राय के विपरीत, 300r आपके लिए पर्याप्त होगा। ऐसे डिबग बोर्ड खरीदने के लिए: STM32VLDISCOVERY

इसमें तुरंत प्रोग्रामर और बोर्ड पर STM32F100RB कंट्रोलर के रूप में प्रोग्रामेबल पार्ट दोनों शामिल होते हैं।
इसके अलावा, ऐसे ब्रेडबोर्ड मॉडल पर चोट नहीं लगती: WBU-206

आपको टांका लगाने से विचलित नहीं होने देता है, लेकिन तुरंत अपने लक्ष्यों पर ध्यान केंद्रित करें। सच है, इस पर जटिल सर्किट घृणित दिखते हैं - तारों की तंग बुनाई नाजुक दिमागों में डरावनी प्रेरणा दे सकती है)

यहां, सिद्धांत रूप में, और सभी लोहे जिन्हें आपको शुरू करने की आवश्यकता है। चूंकि काम की नींव मेरे लेखों में सम्मानित दिहल्ट द्वारा बताई गई थी , इसलिए मैं खुद को नहीं दोहराऊंगा और मैं इस बात पर विचार करूंगा कि लेख का कोई भी पाठक केइल में एक परियोजना को संकलित और फ्लैश कर सकता है। यदि नहीं, तो easyelectronics.ru पर जाएं ।
इसे काम करने के लिए उबाऊ नहीं बनाने के लिए, हम उन एल ई डी से शुरू नहीं करेंगे, जिन्होंने सभी को परेशान किया है, लेकिन सर्वो के साथ। सर्वो ड्राइव एक इलेक्ट्रिक मोटर है जिसे सर्वो प्रणाली में शामिल किया गया है। शाफ्ट की वास्तविक स्थिति के बारे में जानकारी प्राप्त करके फीडबैक लागू किया जाता है - उदाहरण के लिए, गियरबॉक्स के किसी एक पर एक पोटेंशियोमीटर रखकर।
नियंत्रण प्रणाली हमें उस कोण के बारे में जानकारी प्राप्त करती है, जिसे हम पोटेंशियोमीटर से सर्वो शाफ्ट को चालू करना चाहते हैं - जिस पर यह अब बदल गया है, और मोटर वाइंडिंग पर एक नियंत्रण वोल्टेज उत्पन्न करता है। यह सब चीनी कॉमरेड बहुत छोटे आकार के बाड़ों में रेंगते हैं , उदाहरण के लिए, जैसे: टॉवर प्रो MG90S

उनकी कीमत 200r से कम है, डिलीवरी मुफ्त (हालांकि काफी लंबी है), गियरबॉक्स धातु है, प्लास्टिक नहीं। परंपरागत रूप से, सर्वो को पीडब्लूएम सिग्नल द्वारा 20-60 हर्ट्ज (नोट, हर्ट्ज , किलोहर्ट्ज़ नहीं) की आवृत्ति के साथ नियंत्रित किया जाता है, कर्तव्य चक्र रोटेशन कोण सेट करता है। विशिष्ट मूल्य सर्वो मोटर पर ही निर्भर करते हैं, इसलिए हम प्रयोग करेंगे, क्योंकि आप जाने पर फर्मवेयर को डीबग कर सकते हैं। दुर्भाग्य से, मुझे इन मोटरों पर विशेष रूप से कोई जानकारी नहीं मिली, इसलिए मैंने फ़्यूटाबा जापानी सर्वोस से मूल्यों को यादृच्छिक रूप से चुना - सौभाग्य से, चीनी डेवलपर्स मानकों से बहुत अधिक विचलित नहीं हुए, और सर्वर ने इसे पूरी तरह से समझा। लेख का उद्देश्य STM32F1xx पर एक टाइमर शुरू करना, एक PWM सिग्नल उत्पन्न करना और इस PWM का उपयोग चीनी सर्वो को ट्विस्ट करना है।
आइए लोहे की ओर मुड़ें। इस मामले में, हमें किसी विशेष सर्किट की आवश्यकता नहीं है - सब कुछ पहले से ही डिबग बोर्ड पर है। हम केवल एक सर्वो को इससे जोड़ सकते हैं। एक मानक सर्वोमोटर में 3 तार होते हैं - जमीन, शक्ति और नियंत्रण (आमतौर पर चित्रित काले, लाल और नारंगी, क्रमशः)। मेरे द्वारा बताई गई MG90S ड्राइव के लिए, बिजली 4.8 से 6V तक भिन्न हो सकती है, और निष्क्रिय खपत, मेरे माप के अनुसार, 40 एमए से अधिक नहीं है, इसलिए आप उन्हें डिबग बोर्ड के 5V पिन से सीधे बिजली दे सकते हैं। हम नियंत्रक पर बोर्ड में से एक से PWM फ़ीड करेंगे। प्रत्येक टाइमर में 4 स्वतंत्र पीडब्लूएम चैनल होते हैं, जिससे आप बिना किसी तनाव के एक टाइमर के साथ 4 सर्वो तक स्पिन कर सकते हैं। टाइमर 1 और 8 बाकी की तुलना में कुछ अधिक उन्नत हैं - वे आधे-पुल सर्किट में शामिल फ़ील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर के ड्राइवरों को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए हमने उन्हें अभी तक स्पर्श नहीं किया है (इस तथ्य के बावजूद कि वे सरल PWM सिग्नल भी पैदा कर सकते हैं)।
इसके बजाय, टाइमर नंबर 2 का उपयोग करें, जो सामान्य उद्देश्य टाइमर श्रेणी में आता है। सर्वर को नियंत्रित करने के लिए, मेरे लिए इसके चैनल 3 और 4 का उपयोग करना सुविधाजनक था। प्रलेखन के अनुसार, चैनल 3 और 4 पिन पीए 2 और पीए 3 के आउटपुट हैं।
तो, अंत में, प्रयोगों के लिए हमारा स्प्रिंगबोर्ड STM32VLDISCOVERY डिबग बोर्ड है जो कंप्यूटर के USB और दो टॉवर प्रो MG90S सर्वोस से जुड़ा है, जिसमें से (काला तार) डिबग बोर्ड के GND पिन से जुड़ा है, शक्ति इसके 5V पिन से जुड़ी है और पहले और दूसरे के नियंत्रण तारों से जुड़ी है। सर्व क्रमशः पिन PA2 और PA3 से जुड़े होते हैं। यदि आपके पास एक आस्टसीलस्कप है, तो आप इसके चैनल को PA2, PA3 से जोड़ सकते हैं ताकि उत्पन्न सिग्नल का तुरंत निरीक्षण किया जा सके।
अब कोड पर चलते हैं।

सॉफ्टवेयर भाग

कोड में, मैं स्टैंडर्ड पेरिफेरल्स लाइब्रेरी का उपयोग करने के बजाय रजिस्टरों के साथ काम करने पर ध्यान केंद्रित करूंगा आइएमएचओ को यह सीखना चाहिए कि यह सब अंदर से कैसे काम करता है, इससे पहले कि लोहे से विघटन की कोशिश की जाए। हम मानते हैं कि एक कुंजी में डिबगिंग बोर्ड के लिए एक प्रोजेक्ट बनाना और सीएमएसआईएस को कनेक्ट करना आपके लिए मुश्किल नहीं होगा, यह आसान इलेक्ट्रोनिक्स एआरएम पर एक लेख में विस्तार से वर्णित है । प्रशिक्षण पाठ्यक्रम। केइल + सीएमएसआईएस। परियोजना निर्माण

तो, हमारे लिए शुरुआती स्थिति Keil uVision में कनेक्टेड CMSIS के साथ एक परियोजना होगी:

#include "stm32f10x.h" int main() { while(1); } 

यह सब आपके लिए संकलित किया जाना चाहिए, नियंत्रक मेमोरी में फ्लैश किया गया और डीबग किया गया। यदि ऐसा नहीं होता है, तो हम ईजीलेक्ट्रोनिक्स पर उल्लिखित लेख पढ़ते हैं।
कोडांतरक फ़ाइल (मेरा नाम स्टार्टअप_stm32f10x_md_vl.s है ) से शुरुआती कोड में खींचने और निष्पादन के लिए हैंडलर की घोषणा शामिल है, जिसे हमारे कार्यक्रम में सुरक्षित रूप से पुनर्परिभाषित किया जा सकता है। यह CMSIS लाइब्रेरी के core_cm3.h फ़ाइल में परिभाषित SystemInit फ़ंक्शन को भी कॉल करता है। कुछ रजिस्टर इसमें कॉन्फ़िगर किए गए हैं, विशेष रूप से, जो घड़ी लगाने के लिए जिम्मेदार हैं - यह सब हमारे फ़ंक्शन के लिए कॉल के साथ प्रारंभ फ़ाइल में SystemInit कॉल को प्रतिस्थापित करके मैन्युअल रूप से भी किया जा सकता है, लेकिन अब हम इस मुद्दे पर ध्यान नहीं देंगे। मैं केवल यह नोट करता हूं कि सिस्टम_stm32f10x.c फ़ाइल में सेटिंग्स के अनुसार आवृत्ति सेट की गई है, जहां SYSCLK_FREQ_24MHz , 24000000 के बराबर, लाइन 76 पर परिभाषित किया गया है।

नियंत्रण कोड बहुत सरल है, हालांकि, ऐसे कई बिंदु हैं जिन पर आपको ध्यान देना चाहिए ताकि आपको लंबे समय तक कोड में समस्या की तलाश न करनी पड़े।
पहले बिंदु का उल्लेख DiHalt द्वारा किया गया है - एसटीएम में, डिफ़ॉल्ट रूप से, ऊर्जा बचाने के लिए लगभग सभी परिधीय मॉड्यूल की क्लॉकिंग अक्षम है। तो पहली बात हम अपने बाह्य उपकरणों को खिलाना है:

  RCC->APB1ENR|= RCC_APB1ENR_TIM2EN; RCC->APB2ENR|= RCC_APB2ENR_IOPAEN; 

इन दो पंक्तियों में, हम APB1ENR और APB2ENR रजिस्टर में क्रमशः APB1 और APB2 पेरिफेरल क्लॉक रजिस्टर रजिस्टर में TIM2EN बिट्स (घड़ी को टाइमर 2 को फीड करने के लिए) और IOPAEN (पोर्ट ए को घड़ी भेजने के लिए) सेट करते हैं।
और यहाँ एक और महत्वपूर्ण बात आती है:

  GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE2; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF2_0; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF2_1; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE3; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF3_0; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF3_1; 

हम दोनों पिन, PA2, PA3 को आउटपुट में कॉन्फ़िगर करते हैं, लेकिन तथ्य यह है कि एसटीएम में GPIO ऑपरेटिंग मोड में एक पृथक्करण है। यदि हम प्रोग्राम को पिन स्टेट को 1 या 0 पर सेट करना चाहते हैं, तो हमें ऑपरेशन आउटपुट पुश-पुल या आउटपुट ओपन ड्रेन का मोड चुनना चाहिए। यदि यह मान लिया जाए कि कुछ परिधीय उपकरण जैसे कि टाइमर, जो कि अल्टरनेट फंक्शंस कॉलम में पिनआउट सेक्शन में एक विशिष्ट कंट्रोलर मॉडल के लिए डेटशीट में निर्दिष्ट है, अपनी स्थिति को नियंत्रित करेगा, तो वैकल्पिक फ़ंक्शन पुश-पुल या अल्टरनेटिव फंक्शन ओपन ड्रेन मोड का चयन करें। यदि आप मोड को गलत तरीके से सेट करते हैं, तो टाइमर पीडब्लूएम सिग्नल नहीं दे पाएगा।
रजिस्टरों के बारे में संक्षेप में - प्रत्येक पोर्ट में दो नियंत्रण रजिस्टर सीआरएल और सीआरएच शामिल हैं , अनिवार्य रूप से समान हैं। सीआरएल में , पिन सेटिंग्स 0-4 सीआरएच - 8-15 में संग्रहीत की जाती हैं। प्रत्येक पिन के लिए 4 बिट्स हैं, जिनमें से दो, MODE , आउटपुट मोड में पिन की अधिकतम स्विचिंग आवृत्ति पर इनपुट-आउटपुट और सीमा की दिशा के लिए जिम्मेदार हैं, अन्य दो, CNF , समान ऑपरेटिंग मोड को स्टोर करते हैं।
कुल में, यह हमें आठ संभावित पिन स्टेट्स देता है:

1. इनपुट नहीं किया गया ( MODE [1: 0] = 00, CNF [1: 0] = 01)
2. विद्युत आपूर्ति के लिए खींचा गया इनपुट ( MODE [1: 0] = 00, CNF [1: 0] = 10, 1 को पोर्ट आउटपुट में भेजा जाता है)
3. जमीन पर खींचा गया इनपुट ( MODE [1: 0] = 00, CNF [1: 0] = 10, 0 पोर्ट आउटपुट को भेजा जाता है)
4. एनालॉग इनपुट ( MODE [1: 0] = 00, CNF [1: 0] = 00) - इस मामले में, Schmitt इनपुट ट्रिगर और पुल-अप प्रतिरोधों को बंद कर दिया जाता है, पिन Z-अवस्था में चला जाता है।
5. आउटपुट, खुली नाली GPIO ( MODE [1: 0]! = 00, CNF [1: 0] = 01)
6. बाहर निकलें, पुश-पुल GPIO ( MODE [1: 0]! = 00, CNF [1: 0] = 00)
7. आउटपुट, बाह्य उपकरणों द्वारा नियंत्रित खुली नाली ( MODE [1: 0]! = 00, CNF [1: 0] = 11)
8. बाह्य उपकरणों द्वारा नियंत्रित पुश-पुल ( MODE [1: 0]! = 00, CNF [1: 0] = 10)

हमारे उद्देश्यों के लिए, हमें पुश-पुल मोड में परिधीय द्वारा नियंत्रित आउटपुट के लिए कॉन्फ़िगर किए गए पिन की आवश्यकता है। इस प्रकार, MODE2 [1: 0] और MODE3 [1: 0] के मानों को 00 के अलावा किसी अन्य मान के लिए सेट करना आवश्यक है, 11 कहते हैं, और CNF2 [1: 0] और CNF3 [1: 0] - मान 10 तक
शेष परिधीय रजिस्टरों को RM0008, STM32F1xx संदर्भ मैनुअल में विस्तार से वर्णित किया गया है। संक्षेप में, आईडीआर और ओडीआर रजिस्टरों में पोर्ट के पिन पर इनपुट और आउटपुट मान होते हैं, बीएसआरआर ओडीआर में बिट्स रीसेट करने के लिए सेटिंग / रीसेट करने और बीआरआर के लिए जिम्मेदार है, और यह इसे परमाणु रूप से करता है, अर्थात यह ऑपरेशन एक बस चक्र और इसमें होता है। रुकावट पैदा नहीं कर सकता। अंतिम पोर्ट रजिस्टर, LCKR आपको पिन वैल्यू को "लॉक" करने की अनुमति देता है, इसे रीसेट होने तक बदलने से रोकता है।

अगला, टाइमर सेट करें। इंटरनेट पर पाए गए आंकड़ों के अनुसार, पीडब्लूएम अवधि को 20 से 60 हर्ट्ज तक चुना जाना चाहिए, जबकि दालों की चौड़ाई लगभग 1 एमएस का मतलब 0 डिग्री, 1.5 एमएस - 90 डिग्री और 2 एमएस - 180 है।

PWM क्षमता के रूप में, सिद्धांत रूप में, आप कोई भी चुन सकते हैं, लेकिन सर्वो पोजिशनिंग सटीकता अभी भी परिमित है, इसलिए मैंने 12 बिट्स को चुना। यह भी याद किया जाना चाहिए कि 12 बिट्स अपनी अवधि के बराबर 0 एमएस से पल्स चौड़ाई में परिवर्तन का वर्णन करते हैं, जबकि सर्वर 1 से 2 एमएस तक की सीमा में संचालित होता है, इसलिए सभी 12 बिट्स हमारे निपटान में नहीं होंगे। आगे देखते हुए, मैं कहूंगा कि प्रयोगों के परिणामस्वरूप, मैं निम्नलिखित मापदंडों पर आया:

• पीडब्लूएम सिग्नल आवृत्ति: 35 हर्ट्ज। मैंने इसे केवल औसत मूल्य के रूप में चुना, सर्वर 30 और 50 हर्ट्ज दोनों पर स्थिर रूप से काम करता है।
• 0 डिग्री के बराबर एक पल्स चौड़ाई: लगभग 0.5 एमएस, हालांकि, यदि आप इसे 0.5 या उससे कम का चयन करते हैं, तो सर्वर दरार करना शुरू कर देता है, क्योंकि यह अपनी भौतिक क्षमताओं की सीमा पर स्थित है। इसलिए, अधिक स्थिर संचालन के लिए, मैं लगभग 0.56 एमएस की चौड़ाई के साथ दालों का उपयोग करता हूं
• पल्स की चौड़ाई 180 डिग्री के बराबर: लगभग 2.3 मि।, शून्य रोटेशन जैसी ही स्थिति - यदि आप सीमा से थोड़ा अधिक सेट करते हैं, तो यह दरार करना शुरू कर देगा।

पीडब्लूएम की आवृत्ति 35 हर्ट्ज और 12 बिट्स के रिज़ॉल्यूशन का चयन करते हुए, हमें पूरी अवधि के लिए 4096 मान मिलते हैं, 0x50 0.56 एमएस की चौड़ाई और 0x150 से 2.34 एमएस की चौड़ाई के अनुरूप होगा।
इस प्रकार, हम लगभग 180 डिग्री पर 256 मान प्राप्त करते हैं, जिसका अर्थ है प्रति नमूना लगभग 40 चाप मिनट की असंगति। यदि वांछित है, तो आप प्रयोगों को जारी रख सकते हैं और सटीक सीमा मूल्यों और सटीकता को निर्धारित कर सकते हैं जिसके साथ ड्राइव स्थिति का प्रदर्शन कर सकती है।
तो, निम्न कोड टुकड़ा 2 टाइमर सेट करता है:

  TIM2->PSC = 0x00A7; TIM2->ARR = 0x0FFF; TIM2->CCR3 = 0x050; TIM2->CCR4 = 0x0150; 

यहां सब कुछ बहुत ही तुच्छ है: PSC रजिस्टर (प्रीस्कूलर) प्री-डिवाइडर के लिए जिम्मेदार है, ARR रजिस्टर (ऑटो-रीलोड रजिस्टर) अधिकतम मूल्य के लिए जिम्मेदार है जिससे टाइमर टिक जाएगा। ARR में 0xFFF की संख्या निर्धारित करने के बाद , हमें 12-बिट टाइमर मिलता है, इसकी गिनती की अवधि 0xFFF द्वारा विभाजित घड़ी की आवृत्ति के बराबर होगी, जो कि 24000000/4096 = 5859 है। इस मान को दूसरे 0xA7 से विभाजित करते हुए, हमें 5859/167 = 35 Hz मिलता है।
CCR3 और CCR4 (कैप्चर कम्पेरिजन रजिस्टर) रजिस्टरों के मूल्य की तुलना काउंटर वैल्यू के साथ की जाती है और वास्तविक PWM ड्यूटी चक्र सेट करता है। इसके बाद, टाइमर मोड को कॉन्फ़िगर करें:

 TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC3M_1|TIM_CCMR2_OC3M_2; TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC3E; TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4M_1|TIM_CCMR2_OC4M_2; TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC4E; TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; 

पोर्ट सेटअप रजिस्टरों के साथ स्थिति समान है - दो कैप्चर और तुलना मोड रजिस्टर रजिस्टर, CCMR1 , CCMR2 क्रमशः चैनलों 1,2 और 3,4 के ऑपरेटिंग मोड के लिए जिम्मेदार हैं। कई सेटिंग्स हैं, और इस संबंध में संदर्भ मैनुअल पढ़ना बेहतर है। यदि अवलोकन - रजिस्टर टाइमर पर पीडब्लूएम सिग्नल को पकड़ने और इसके आउटपुट के साथ जुड़े मोड के लिए जिम्मेदार हैं। CCxS बिट्स, जहां x चैनल नंबर है, इस चैनल को इनपुट या आउटपुट में कॉन्फ़िगर करता है। आउटपुट मोड डिफ़ॉल्ट रूप से चालू होता है, इसलिए हमने उन्हें स्पर्श नहीं किया है। सेट OCxM बिट्स [2: 0] इस बात के लिए ज़िम्मेदार है कि चैनल काउंटर मान की तुलना करने के लिए कैसे प्रतिक्रिया देगा (जो संग्रहीत है, वैसे, रजिस्टर में
TIM2-> CNT ) और CCRx रजिस्टर। कुल 8 विकल्प संभव हैं:

1. 000 - तुलना आउटपुट को प्रभावित नहीं करती है
2. 001 - यदि चैनल के आउटपुट पर मान मेल खाता है, तो 1 सेट है
3. 010 - यदि चैनल के आउटपुट पर मान मेल खाता है, तो 0 सेट है
4. 011 - जब मान मेल खाते हैं, तो आउटपुट सिग्नल विपरीत स्थिति में स्विच हो जाता है
5. 100 - आउटपुट हमेशा 0 पर सेट होता है
6. 101 - आउटपुट हमेशा 1 पर सेट होता है
7. 110 - PWM, मोड 1, सामान्य (जबकि आउटपुट 1 में CCRx < CNT में मान, अन्यथा 0)
8. 111 - PWM, मोड 2, उलटा (जबकि CCRx < CNT में मूल्य, आउटपुट 0 पर, अन्यथा 1)

मोड को 110 पर सेट करें, सामान्य पीडब्लूएम। CCER को बिटकॉइन को CCER (कैप्चर / इनेबल रजिस्टर रजिस्टर) में सेट करना न भूलें - संबंधित चैनल के आउटपुट को सक्षम करें।
उसके बाद, हम CR1 रजिस्टर (नियंत्रण रजिस्टर 1) में CEN बिट सेट करके पूरे टाइमर को चालू करते हैं।
यही है, पीडब्लूएम चला गया है, ऑसिलोस्कोप स्क्रीन पर एक सुंदर तस्वीर दिखाई देनी चाहिए, और सर्वो को विपरीत स्थिति लेनी चाहिए। यदि वांछित है, तो आप ब्रेकर को सभी इनिशियलाइज़ेशन के बाद रख सकते हैं और प्रोसेसर और परिधीय रजिस्टरों को देखने और संपादित करने के लिए Cale में बिल्ट-इन टूल का उपयोग करके मूल्यों को बदल सकते हैं, तुरंत आस्टसीलस्कप स्क्रीन पर सिग्नल ड्यूटी चक्र में परिवर्तन और सर्वो शाफ्ट की स्थिति का अवलोकन कर सकते हैं।
अब, स्व-शिक्षा उद्देश्यों के लिए, आइए कार्यक्रम को थोड़ा और दिलचस्प बनाएं - हम कोण के मूल्यों को अधिकतम से न्यूनतम तक बदल देंगे। ऐसा करने के लिए, यह याद रखें कि एआरएम कॉर्टेक्स-एम 3 के मूल में तथाकथित सिकटिक टाइमर शामिल है - यह एक 24-बिट टाइमर है जिसे वैश्विक सिंक्रनाइज़ेशन और इंटरप्ट की पीढ़ी के लिए डिज़ाइन किया गया है, उदाहरण के लिए, जब ऑपरेटिंग सिस्टम को लागू किया जाता है। टाइमर को SysTick_Config (uint32_t Ticks) फ़ंक्शन का उपयोग करके प्रारंभ किया गया है। यह सुविधा सीएमएसआईएस का हिस्सा है, जो स्टैंडर्ड पेरिफेरल्स लाइब्रेरी की तुलना में अधिक "मौलिक" है, इसलिए हम इसका उपयोग करेंगे।
यदि इस फ़ंक्शन के अंदरूनी भाग दिलचस्प हैं, तो आप CMSIS (फ़ाइल core_cm3.h , लाइन 1137) के आंतों में इसके विवरण के लिए आगे बढ़ सकते हैं। सामान्य तौर पर, फ़ंक्शन कुछ भी विशेष रूप से जटिल नहीं करता है, यह केवल 24 बिट्स से अधिक के लिए उसके पास दिए गए टिक्स पैरामीटर के मूल्य की जांच करता है, जिसके बाद वह रजिस्टर सेट करता है:
• SysTick-> LOAD इन वैल्यू टिक्स - यह टाइमर काउंटर के सबसे ऊपर है, इस आवृत्ति के साथ रुकावटों को बुलाया जाएगा।
• SysTick-> 0 पर वैल करेंट काउंटर वैल्यू है
• बिट्स क्लिक्स , टिकट , सक्षम रजिस्टर SysTick-> CTRL 1 में।

CLKSOURCE बिट टाइमर के लिए घड़ी स्रोत के लिए जिम्मेदार है। सामान्यतया, कोर विनिर्देशन यह वर्णन नहीं करता है कि दूसरा संकेत कैसा होना चाहिए (पहला हमेशा सिस्टम घड़ी से जुड़ा हुआ है), इसलिए इस बिट का प्रभाव निर्माता से निर्माता में बदल सकता है। STM32F में, दूसरा ब्लॉकिंग सिग्नल SystemCoreClock / 8 से जुड़ा है। बिट को 1 पर सेट करके, सिस्टम क्लॉक के स्रोत का चयन करें।
TICKINT बिट टाइमर ओवरफ्लो द्वारा एक बाधा (या बल्कि, एक निष्पादन) की पीढ़ी को सक्षम करता है। हमने इसे 1 पर सेट किया, इसके लिए सब कुछ शुरू किया गया था)
सक्षम बिट टाइमर पर बदल जाता है।
वर्णित क्रियाओं के अलावा, SysTick_Config फ़ंक्शन भी 240 पर रुकावट को प्राथमिकता देता है, जो बहुत कम है, यह देखते हुए कि प्राथमिकताएं 0 से शुरू होती हैं (वास्तव में -3, लेकिन 0 से कम प्राथमिकताएं कॉन्फ़िगर करने योग्य नहीं हैं)।
चूंकि वर्तमान पीडब्लूएम सेटिंग्स 0 से 180 डिग्री तक 256 चरणों का मतलब है, आवृत्ति के लिए टाइमर सेट करें
SystemCoreClock / 256, ताकि यह सर्वो पथ 1 सेकंड में पास हो जाए:

 SysTick_Config(SystemCoreClock/256); 

SystemCoreClock स्थिरांक को system_stm32f10x.c , लाइन 114 में परिभाषित किया गया है, और 1 s में कोर घड़ियों की संख्या के बराबर है, अर्थात 24000000।
यह टाइमर बाधित हैंडलर का वर्णन करने के लिए बना हुआ है और काम पूरा हो जाएगा!

 int8_t ChannelDir[2]={1,-1}; volatile uint16_t *DutyCycle[2]={TIM2->CCR3,&TIM2->CCR4}; void SysTick_Handler() { uint8_t i; for(i=0;i<2;i++) { *DutyCycle[i]+=ChannelDir[i]; if(*DutyCycle[i]<0x50) ChannelDir[i]=1; if(*DutyCycle[i]>0x150) ChannelDir[i]=-1; } } 

चूंकि हमारे पास दो चैनल हैं, इसलिए हम एक ही बार में दोनों चैनलों की अपेक्षा के साथ एक हैंडलर लिखेंगे। चूँकि हमारे पास एक एकल मेमोरी स्पेस है, इसलिए हम फ्री में रजिस्टरों को सामान्य मेमोरी सेल्स के रूप में एक्सेस कर सकते हैं, इसलिए हम तुरंत दो रजिस्टरों को पॉइंटर घोषित करते हैं:

 volatile uint16_t *DutyCycle[2]={&TIM2->CCR3,&TIM2->CCR4}; 

फिर सब कुछ बहुत सरल है - हम दो चैनलों में एक चक्र का आयोजन करते हैं, वर्तमान कर्तव्य चक्र मूल्य (दिशा के आधार पर) से 1 जोड़ते हैं या घटाते हैं, और जब सर्वो अपनी चरम स्थिति तक पहुंचता है, तो हम दिशाएं बदलते हैं।

हम सब कुछ संकलित करते हैं, और अगर सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो हम तमाशा का आनंद लेते हैं जैसे कि मैंने नीचे दिए गए वीडियो में क्या प्रस्तुत किया है।



पूर्ण परियोजना कोड इस तरह दिखता है:

 #include "stm32f10x.h" int8_t ChannelDir[2]={1,-1}; volatile uint16_t *DutyCycle[2]={&TIM2->CCR3,&TIM2->CCR4}; void SysTick_Handler() { uint8_t i; for(i=0;i<2;i++) { *DutyCycle[i]+=ChannelDir[i]; if(*DutyCycle[i]<0x50) ChannelDir[i]=1; if(*DutyCycle[i]>0x150) ChannelDir[i]=-1; } } int main() { RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN; RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE2; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF2_0; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF2_1; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_MODE3; GPIOA->CRL &=~GPIO_CRL_CNF3_0; GPIOA->CRL |=GPIO_CRL_CNF3_1; TIM2->PSC = 0x00A7; TIM2->ARR = 0x0FFF; TIM2->CCR3 = 0x050; TIM2->CCR4 = 0x0150; TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC3M_1|TIM_CCMR2_OC3M_2; TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC3E; TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4M_1|TIM_CCMR2_OC4M_2; TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC4E; TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; SysTick_Config(SystemCoreClock/256); while(1); } 

अभी के लिए बस इतना ही। यदि आप इस विषय में रुचि रखते हैं, तो निम्नलिखित लेखों में मैं कुछ और दिलचस्प विचार करने की कोशिश करूंगा, उदाहरण के लिए, मोबाइल फोन से डिस्प्ले के साथ काम करना।

युपीडी:
दूर तक जाने के लिए, उपयोगी लिंक:

• एआरएम पर easyelectronics पर लेख का उल्लेख किया
• DiM-Halt'a के सिरे पर STM32 पर लेखों की एक श्रृंखला
• RM0008 संदर्भ मैनुअल ST द्वारा
• STM32F100, कम और मध्यम घनत्व वाले उपकरणों पर डेटाशीट
• STM32 पर मेरा अगला लेख, एलसीडी के साथ काम करना