Medición del período PIC a veces 1 desbordamiento recuento incorrecto

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Información breve: estoy usando un PIC18F4580 para medir el período de tiempo de dos pulsos positivos usando el CCP 1 en la MCU. Y luego escribir el resultado en una pantalla LCD. Cuando realizo la prueba, a veces obtengo un resultado que equivale a un recuento de desbordamiento (32,768 ms incorrecto = > 65536 timer1 marca wong = > 1 recuento de desbordamiento).

Detalles: La precisión debe ser mínimo de 1us. Estoy codificando en C y usando el compilador xc8. Se utiliza un cristal de 8MHz para ejecutar el PIC, por lo que Fosc / 4 = 2MHz. El temporizador 1 funciona sin precalificador para obtener una precisión del temporizador de 0.5us. Timer2 se utiliza para sondear el estado del botón pulsador, cada 10 ms. El código está bien documentado y espero que sea fácil de seguir.

La forma en que estamos probando es con un generador de onda cuadrada con frecuencias entre 10Hz y 400Hz.

Primero tuve los salvados a t1 y t2 en el bucle principal, pero eso no funcionó bien en frecuencias más altas.

He intentado verificar el indicador de desbordamiento del temporizador1 en la rutina de interrupción de CCP1 para no perder un desbordamiento al guardar la "marca de tiempo".

¿Alguna idea sobre qué está creando este error?

Código abajo, bits de comfig e incluidos omitidos

/********************* Variables *********************/
unsigned long t1 = 0;
unsigned long t1Count = 0;
unsigned long t2 = 0;
unsigned long t2Count = 0;
volatile unsigned long timeBuff = 0;
float elapsedTime = 0;
volatile unsigned long overflowCountTMR1 = 0;
volatile unsigned long overflowCountBuff = 0;

volatile int pulseCount = 0;
volatile int btnCount = 0;

char ms[20];

/********************* Function declarations *********************/

void interrupts();
void noInterrupts();
void resetValues();

/********************* Main function *********************/
void main() {

TRISBbits.RB5 = 1;                    // Input push button

// Set up CCP module, capture rising
TRISCbits.RC2 = 1;                   // Set RC2/CPP1 pin as input
PORTC = 0x00;                        // Set all pins to low
CCP1CON = 0x05;                      // Capture rising edge
PIR1bits.CCP1IF = 0;                 // Reset interrupt flag

// Set-up timer1 for counting periodtime
T1CON = 0x00;                        // Disable Timer1 under set-up
T3CON = 0x00;                        // Set Timer1 as capture source for CCP1 
PIR1bits.TMR1IF = 0;                 // Reset interrupt flag
T1CON = 0x81;                        // Start Timer1 with 16-bits read/write 

// Set-up timer2 for polling push button state
T2CON = 0x00;                        // Disable Timer1 under set-up
PIR1bits.TMR2IF = 0;                 // Reset interrupt flag
PR2 = 125;
T2CON = 0x4F;                        // Prescaler: 16 Postscaler: 10 => Interrupt every 10ms (WHEN PR2 = 125)

// Set up LCD
CMCONbits.CM = 0x07;                // Disable comperators at RB2 & RB3
TRISD = 0x00;                       // Set up D ports as output
Lcd_Init();
Lcd_Clear();
Lcd_Set_Cursor(1,1);

interrupts();                       // Enable interrupts

while(1)
{
    if(btnCount == 10){
        noInterrupts();
        resetValues();
        Lcd_Clear();
        interrupts();
    }


    // Calculate period from timestamps
    if (pulseCount == 2){              // We got 2 pulses, calculate elapsed time

        noInterrupts();
        // T2-T1 don't forget the overflow count variable
        elapsedTime = ( (t2 - t1) + ((t2Count-t1Count)*65536) )/2.0;   // In us (microseconds)
        pulseCount++;                 // Increment so we wont calculate again

        // Write results to LCD in ms
        sprintf(ms,"%4.3f",(elapsedTime/1000.0));
        Lcd_Set_Cursor(1,1);
        Lcd_Write_String(ms);
        interrupts();
    }

  }  
}

/*********************  Interrupt functions *********************/
// Handles interrupts. Timer interrupt to keep track of nr of overflows.
// Check if we got a pulse, save value if we did 
void interrupt ISR_handeler(){
    if(PIR1bits.CCP1IF == 1){
        timeBuff = CCPR1;
        int saveFlag = PIR1bits.TMR1IF;
        if(saveFlag == TRUE){
            timeBuff = CCPR1;
            overflowCountTMR1++;
            PIR1bits.TMR1IF == 0;
        }
        pulseCount++;
        if(pulseCount == 1){
            t1 = timeBuff;
            t1Count = overflowCountTMR1;
        } else if (pulseCount == 2){
            t2 = timeBuff;
            t2Count = overflowCountTMR1;
            PIE1bits.TMR1IE = 0;                // We only want to calculate between two pulses
        }
        PIR1bits.CCP1IF = 0;
    }

    if(PIR1bits.TMR1IF == 1){                  //Count number of Timer1 overflows
        overflowCountTMR1++;
        PIR1bits.TMR1IF = 0;
    }

    if(PIR1bits.TMR2IF == 1){
        if(PORTBbits.RB5 == 0){
            btnCount++;
        }
        PIR1bits.TMR2IF = 0;
    }

}

/********************* Functions *********************/

void noInterrupts(){
// Disable global and peripheral interrupts
INTCONbits.GIE = 0;
INTCONbits.PEIE = 0;
PIE1bits.CCP1IE = 0;                // Disable CPP1 interrupt
PIE1bits.TMR1IE = 0;                // Disable Timer1 Overflow interrupt
PIE1bits.TMR2IE = 0;                // Disable Timer2 Overflow interrupt
}

void interrupts(){
// Enable global and peripheral interrupts
INTCONbits.GIE = 1;
INTCONbits.PEIE = 1;
PIE1bits.CCP1IE = 1;                // Enable CPP1 interrupt
PIE1bits.TMR1IE = 1;                // Enable Timer1 Overflow interrupt
PIE1bits.TMR2IE = 1;                // Enable Timer2 Overflow interrupt
}

void resetValues() {
pulseCount = 0;
overflowCountTMR1 = 0;
btnCount = 0;
}

EDITAR: pregunta añadida.

    
pregunta Martin

2 respuestas

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Bien, basado en un aspecto rápido ...

La lectura de la bandera de desbordamiento no es suficiente. El indicador de desbordamiento ocurre cuando el contador de ejecución libre se desplaza, por lo que realmente no sabe si la captura se activó antes o después de la reinversión.

Entonces, lo que puede hacer es mirar el bit MS de timeBuff después de leer el registro de captura y si es 1 (lo que indica que una transferencia fue, en el momento de la captura, relativamente cerca y en el futuro), entonces no lo haga. t incrementa overflowCountxx y deja que el otro ISR haga ese trabajo. Si es 0, entonces puede asumir con seguridad que se volcó antes de la captura y corregir el overflowCountxx.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Su problema básico es que el período máximo que puede medir el hardware con esta configuración es de 32.768 ms, pero al parecer algunos de los períodos que necesita medir son más largos.

La forma de abordar esto es extender el temporizador 1 en el firmware. Ya tienes una interrupción de 10 ms, que podría usarse para esto. Cada 10 ms, verifica si el temporizador 1 se desbordó en los 10 ms anteriores, e incrementó un contador mantenido por el firmware si lo hizo.

Cuando se produce la captura, tienes que hacer un poco más de trabajo. Primero debe verificar si el temporizador 1 se desbordó desde la última interrupción de 10 ms. Si es así, necesita incrementar primero los bits altos extendidos del temporizador 1. Básicamente, ejecuta la misma lógica que el código de interrupción de 10 ms.

Una vez que tenga un temporizador 1 "ancho" válido, realice la resta sin signo del valor actual menos el anterior para obtener el tiempo transcurrido como de costumbre.

Al mantener solo 1 byte de los conteos de desbordamiento del temporizador 1 (extendiendo efectivamente el temporizador 1 por 8 bits), el tiempo de desbordamiento es de 8.4 segundos. Si eso es suficiente, puedes parar allí. De lo contrario, siga utilizando más bytes para la parte extendida del temporizador 1 hasta que todo el temporizador "ancho" tenga un período de ajuste que exceda cualquier período que tenga que medir.

En realidad, hice esto en un PIC 16 hace muchos años para una aplicación de medidor de flujo, y funcionó muy bien.

    
respondido por el Olin Lathrop

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