Necesita ayuda para entender el temporizador duplicado AVR ATMEGA / ATTINY

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Estoy tratando de usar el Timer1 del microcontrolador AVR de Atmel, ya sea AtMega328 como se usa en el Arduino, o el ATTiny85, para emitir dos señales de reloj que son imágenes reflejadas entre sí. La frecuencia que estoy tratando de generar es una variable de 1 MHz a 2 MHz o más que es demasiado alta para hacer esto usando un código para alternar los pines de salida a menos que quiera hacer casi nada más en el controlador. Así que quiero usar la salida del temporizador directamente en los pines asociados. Estoy usando la cadena de herramientas GCC, por lo que no estoy limitado por las bibliotecas o el lenguaje de arduino.

Timer1 en el Atmega328 tiene dos pines asociados y puedo obtener dos señales idénticas de 1MHz a 2MHz. Aunque la hoja de datos parece decir que puedo obtener una forma de onda invertida, me está confundiendo. También puedo obtener dos señales que son ciclos de trabajo diferentes a 1 MHz, usando la configuración PWM con Timer1, pero ambas señales son altas al mismo tiempo, mientras que la más corta baja antes. Esto no sirve a mi proyecto. Ni siquiera necesito la variación de ancho de pulso PWM, solo necesito dos señales idénticas de "reloj" de fase opuesta, eso es todo.

No le estoy pidiendo a nadie que escriba un código para que yo haga esto, solo necesito que alguien me diga qué modo / banderas del temporizador deberían proporcionarme una forma de onda invertida simple en uno de los dos pines asociados con el temporizador. Si es posible, quiero evitar el uso de un circuito de inversión externo para una de las salidas, a menos que sea solo una opción.

Si esto es posible en absoluto en ATTiny, será aún mejor. El ATTiny también tiene 2 pines asociados con un temporizador, pero no estoy seguro de que tenga las mismas opciones que el ATMega.

Ya tengo un cristal y condensadores de 20 MHz conectados a la PCB y el reloj de 20 MHz funciona de manera confiable en el ATMega328. En ATTiny85 PCB tengo un cristal de 8 MHz y eso también funciona de manera confiable.

Por favor ayuda. Gracias.

ACTUALIZACIÓN : hay algunas suposiciones no válidas en las respuestas y los comentarios hasta el momento, así que quizás debería aclarar: Tenga en cuenta que en mi publicación original he indicado que estoy usando un reloj de 20 MHz, no 8 MHz , y también que no necesito PWM .

El único modo que proporciona una frecuencia de salida lo suficientemente alta parece ser modo CTC porque los modos PWM no funcionan para una salida de 2 MHz. ¿Hay alguna manera de invertir la salida A del temporizador 1, o la salida B, en modo CTC?

Ahora he cambiado a un Arduino Uno estándar (ATMega328, 16 MHz) en lugar de mi propia placa de 20 MHz para verificar mi código, y este es mi código para un buen reloj constante de 2 MHz en modo CTC desde los pines 9 y 10 , los pines de salida del temporizador 1:

#define tick 9
#define tock 10

void setup() {
  pinMode(tick, OUTPUT);  
  pinMode(tock, OUTPUT); 

  TCCR1A = _BV(COM1A0) | _BV(COM1B0) ;   // activate both output pins 
  TCCR1B = _BV(WGM12)| 1;                // set CTC mode, prescaler mode 1

  // various frustrating attempts to invert OC1B failed. What do I put here?

  OCR1A = 3;                             // set the counter max for 2 MHz

}

void loop() {
}

Las trazas del osciloscopio para ambos pines son idénticas y están sincronizadas, ¿cómo puedo invertir cualquiera de las dos señales invertidas? El modo de inversión en la hoja de datos parece no hacer nada en el modo CTC. ¿Estoy leyendo mal la hoja de datos, o me veré forzado a usar una frecuencia más baja y el modo PWM después de todo?

Para agregar una pregunta específica "recompensa" a mi consulta original:
Entonces, ¿qué cambios debo hacer en mi código anterior, para que emita señales perfectamente invertidas en los pines 9 y 11 en la frecuencia más alta posible para un reloj de 16 MHz , ya sea 2 MHz o no? ?

Me quedo con un Arduino Uno estándar por ahora, para que no haya ningún modo de error introducido por mi placa de inicio, y para que cualquiera con un arduino pueda probar mi código anterior y confirmar que funciona como lo he mencionado y no como necesito!

    
pregunta ExcitingProjects

2 respuestas

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De la hoja de datos ATtiny85:

  

El modo de operación, es decir, el comportamiento del temporizador / contador y el   Los pines de comparación de salida, se definen por la combinación de la forma de onda   Modo de generación (WGM0 [2: 0]) y Modo de salida de comparación (COM0x [1: 0]) bits.   Los bits del modo Comparar salida no afectan la secuencia de conteo,   mientras que los bits de modo de generación de forma de onda hacen. Los bits COM0x [1: 0]   controlar si la salida PWM generada debe invertirse o no   (PWM invertido o no invertido ).

La Tabla 11-5 muestra cómo configurar el Modo.

Mode   WGM  WGM  WGM  Timer/Counter Mode    TOP      Update of    TOV Flag
c0     02   01   00   of Operation                   OCRx at      Set on
==========================================================================
0      0    0    0    Normal                0xFF     Immediate    MAX(1)
1      0    0    1    PWM, Phase Correct    0xFF     TOP          BOTTOM
2      0    1    0    CTC                   OCRA     Immediate    MAX
3      0    1    1    Fast PWM              0xFF     BOTTOM       MAX
4      1    0    0    Reserved              –        –            –
5      1    0    1    PWM, Phase Correct    OCRA     TOP          BOTTOM
6      1    1    0    Reserved              –        –            –
7      1    1    1    Fast PWM              OCRA     BOTTOM       TOP

Desea un modo PWM rápido (por lo tanto, modo 3 o modo 7). Si desea variar el ciclo de trabajo, y suena como lo hace, desea el modo 7 y el ciclo de trabajo variable configurando OCRA.

La Tabla 11-3 muestra cómo configurar el modo de salida de comparación para el modo PWM rápido.

COM0A1/   COM0A0/
COM0B1    COM0B0     Description
===============================================================================
0         0          Normal port operation, OC0A/OC0B disconnected.
0         1          Reserved
1         0          Clear OC0A/OC0B on Compare Match, set OC0A/OC0B at BOTTOM
                     (non-inverting mode)
1         1          Set OC0A/OC0B on Compare Match, clear OC0A/OC0B at BOTTOM
                     (inverting mode)

Es decir, puede establecer que la salida de OC0A sea baja cuando el valor del temporizador == OCR0A y alta cuando el valor del temporizador == 0x00 configurando COM0A1: COM0A0 = 0b10. O viceversa configurando COM0A1: COM0A0 = 0b11. Y lo mismo para OC0B, OCR0B, COM0B0, COM0B1.

La frecuencia PWM está determinada por el reloj de E / S (8MHz que suena como para usted) y la configuración del preescalador del temporizador. Y la ecuación se da como f_clk_IO / (N * 256) para el modo PWM rápido.

Por lo tanto, puede usar OC0A para polaridad "normal" y OC0B para polaridad "invertida" configurando OCR0A y OCR0B en el mismo valor y configurando COM0A1: COM0A0 = 0b10 y COM0B1: COM0B0 a 0b11.

ACTUALIZAR

Dado que desea alternar la salida lo más rápido posible y está utilizando el Mega328 operando a 16MHz, el modo de operación CTC le permitirá obtener una frecuencia de conmutación de:

f_OCnA = f_clk_IO / (2 * N * [1 + OCRnA) = 16e6 / (2 * 1 * [1 + 1]) = 4MHz

El modo PWM rápido te permitirá cambiar el pin en:

f_OCnxPWM = f_clk_IO / (N * [1 + TOP]) = 16e6 / (1 * [1 + 1]) = 8MHz

Así que sigo pensando que quieres el modo PWM rápido. Específicamente el Modo 3 con OCR0A = OCR0B = 0x80 para un ciclo de trabajo del 50%. Y establezca los bits COM0A en 0x3 y los bits COM0B en 0x2 para hacer que las dos formas de onda en las inversiones OC0A y OC0B entre sí.

Actualización # 2 Más el Mega328 Prueba este código Arduino:

#define tick 9
#define tock 10

void setup(){

  pinMode(tick, OUTPUT);  
  pinMode(tock, OUTPUT); 

  // Setup Waveform Generation Mode 15
  // OC1A Compare Output Mode = inverting mode
  // OC1B Compare Output Mode = non-inverting mode
  // Timer Prescaler = 1
  // TOP = OCR1A = 1

  //COM1A[1:0] = 0b11, COM1B[1:0] = 0b10, WGM1[1:0] = 0b11
  TCCR1A = _BV(COM1A1) | _BV(COM1A0) | _BV(COM1B1) | _BV(WGM11) | _BV(WGM10);

  //WGM1[3:2] = 0b11, CS1[2:0] = 0b001
  TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(WGM12) | _BV(CS10);

  OCR1A = 0x0001;
  OCR1B = 0x0001;
}

void loop(){

}
    
respondido por el vicatcu
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La familia ATtinyX5 tiene PLL dentro, úsalo, chico grande.

También uso PLL interno para alimentar el reloj de la CPU y tengo 16Mhz sin XTAL. Esto es precioso ya que solo tienes 5 pines. (No cuento reinicio del pin). Además, un PWM (OCR1B) PLL se ejecuta en los pines XTAL con su salida complementaria opcional. Solo necesita ajustar los fusibles para 16Mhz Xtalless ATtiny ... O simplemente deje que la CPU funcione en 8Mhz, pero ejecute PWM con un reloj de 64Mhz sin cambiar los fusibles ..

Puede tener hasta 64 Mhz PWM de reloj (pero resolución de 1 bit). O 125Khz @ resolución de 8 bits. Puede reducir la resolución de PWM & aumentar la velocidad a través de la disminución del registro OCR1C.

Para 1 Mhz debe configurar OCR1C a 63. Para 2 Mhz necesita establecer OCR1C en 31. Para 4 Mhz necesita configurar OCR1C a 15. ...

Simplemente habilita PLL con este código:

PLLCSR |= (1 << PLLE);           //Start PLL
while( !(PLLCSR & (1<<PLOCK)) ); //Wait for PLL lock
//PLLCSR |= (1<<LSM );           //Low Speed PLL that clocks 32Mhz, not 64Mhz
PLLCSR |= (1 << PCKE);           //Enable PLL

Ahora tiene un reloj de 64 Mhz en los PWM "OCR1B0 / OCR1A0".

Además, puede ajustar OCR1 [A / B] 0 & XOCR1 [A / B] 0 para salida reflejada.

if(0){ //Synch mode
     //OCR1A & XOCR1A enable for Synch operation but not allow odd PWM values!
     TCCR1 |= (1 << PWM1A) | (0 << COM1A1) | (1 << COM1A0); 
     //Also ATtinyX5 has "Dead Time Generator", use it ;)
     DTPS1 = 3;   //8x Prescaler for dead time generator (maximum)
     DT1A = 0xff; //Clk dead on both channels (maximum)
     }
   else
     TCCR1 |= (1 << PWM1A) | (1 << COM1A1) | (0 << COM1A0);  //ONLY OCR1A enabled

Debe saber que Dead Time Generator consumirá la salida PWM si configura OCR1A = 1. Necesita valores más altos que el tiempo muerto.

Saludos,

Erdem

    
respondido por el E.U.A.

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