roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Программирование микроконтроллеров AVR, PIC, ARM.
Разработка и изготовление печатных плат для модулей.

spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение toshas » 24 июл 2007, 12:28

задача оцифровывать сигнал с большой скоростью (>100Ksps) и приличной точностью (12bit)
нашел ацп позволяющий при точности 12бит измерять до 500К
интерфейс у ацп spi, передает по 16 бит
для такой высокой скорости программный способ реализации spi не подходит, значит необходимо воспользоваться аппаратным.
в atmega он есть, но только 8ми битный
как быть ? необходимо совместить скорость аппаратного и возможность принимать 16 бит программно
кто-нибудь делал подобное ? Очень не помешал бы пример реализации этого дела.

немножко коррелирует с темой, но там второй день молчание http://roboforum.ru/viewtopic.htm?t=2789

SID убераем из ссылки! <V>

p.s. постарался резюмировать тему в самом конце.
Последний раз редактировалось toshas 13 окт 2007, 22:18, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Сообщение Vooon » 24 июл 2007, 12:52

я непонимаю в чем проблема со спи 16 бит.
былабы проблема еслиб нужно было 12 бит (только 12 импульсов sck)

а так вам никто не мешает послать два байта не снимая CS
Аватара пользователя
Vooon
Site Admin
 
Сообщения: 3325
Зарегистрирован: 09 фев 2006, 15:36
Откуда: Москва
Skype: vooon341
прог. языки: Python, C, Bash, JavaScript, C++, PHP
ФИО: Владимир Ермаков

Сообщение avr123.nm.ru » 24 июл 2007, 13:02

с атмегой сомневаюсь ...  если даже примет то куда денет ???

Обычно на плис делают сопряжение быстрого АЦП с буферной памятью. так в цифровых осциллографах. а потом не спеша считывают из памяти.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Сообщение toshas » 24 июл 2007, 13:22

Vooon писал(а):я непонимаю в чем проблема со спи 16 бит.
былабы проблема еслиб нужно было 12 бит (только 12 импульсов sck)

а так вам никто не мешает послать два байта не снимая CS


нужно принять, а не передавать

avr123.nm.ru писал(а):с атмегой сомневаюсь ...  если даже примет то куда денет ???

Обычно на плис делают сопряжение быстрого АЦП с буферной памятью. так в цифровых осциллографах. а потом не спеша считывают из памяти.


к сожалению надо долго снимать, никакой памяти не хватит

предполагается, что почти сразу скидывает в комп, не накапливая данные
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Сообщение -= Александр =- » 24 июл 2007, 15:00

Тогда вообще просто - берем ПЛИС и втыкаем в PCI. Примеры PCI-устройств в сети есть и довольно много.  :wink:  Контроллер тут не лучшее решение... Если лень возиться с ПСИ - то просто на Альтере сделай конвертер из SPI в параллельный и втыкай в LPT-порт. У него скорость что-то вроде 8 килобит в секунду - думаю покатит. Только вот успеешь ли ты на компе такой поток обработать?
Аватара пользователя
-= Александр =-
Мастер Самоделкин
 
Сообщения: 3664
Зарегистрирован: 11 окт 2004, 19:20
Откуда: Россия, СПб
прог. языки: C++, VB, asm
ФИО: Курмис Александр Андреевич

Сообщение toshas » 24 июл 2007, 16:02

нет скорости хватит только на usb пожалуй, lpt тут слабоват.
комп нужен только для хранения, он не обеспечит нужной скорости реакции обратной связи.
за ос как раз и должен отвечать контроллер по идее.

плис конечно хорошо, но совсем не знаком с ними.

ну ладно со скоростью посмотрим может и поменьше хватит,
но как принять на atmege 16бит задействовав аппаратные ресурсы ?
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Сообщение $ilent » 24 июл 2007, 16:56

toshas писал(а):ну ладно со скоростью посмотрим может и поменьше хватит,
но как принять на atmege 16бит задействовав аппаратные ресурсы ?

Люди да вы что???  :?  о чём речь??? 8 МБит по SPI при 16МГц кварце если не на что не отвлекаться... К тому же, скорость задаёт мастер, какую захотел - такую и поставил (не видел я ещё АЦП-мастер)...
Прими 2 по 8, потом положи их в 2-х байтную переменную - какие проблемы?
$ilent
 

Сообщение Vooon » 24 июл 2007, 23:07

toshas писал(а):нужно принять, а не передавать

для SPI это не принципиально, т.к. прием и передача идет одновременно
Аватара пользователя
Vooon
Site Admin
 
Сообщения: 3325
Зарегистрирован: 09 фев 2006, 15:36
Откуда: Москва
Skype: vooon341
прог. языки: Python, C, Bash, JavaScript, C++, PHP
ФИО: Владимир Ермаков

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение toshas » 13 окт 2007, 23:35

introduction
возник ряд тривиальных вопросов (как теперь кажется) в реализации обозначенной выше задачи,
вопросы-то тривиальные, а вот ответы найти получилось не так просто (одни ссылки в поиск и т.п.).
чтобы съэкономить время идущих тем же путем хочу выложить то, что у меня получилось на данном этапе :

итак, напомню, стояла задача постараться довольно быстро (>100Кспс) оцифровывать сигнал и сохранять данные на компьютере.

для реализации были выбраны следующие микросхемы:

adc: 121s051, 12 бит, up to 500Ksps, spi (даташит http://www.national.com/ds/DC/ADC121S051.pdf#page=1 )
uC: atmel atmega16 (даташит http://atmel.com/dyn/resources/prod_doc ... oc2466.pdf )
usb: ftdi ft245bl, 8bit data bus, up to 1MBps, 384 FIFO Tx buffer (даташит http://ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT245BL.pdf )
(rs232: max233 - не пригодился, но я в начале просто не был уверен в успехе мероприятия ) )

схемотехнически обвязка ft245 была выполнена полностью в соответствии с даташитом (внешнее пинатие на 5В)
атмега16 тактировалась от внешнего кварца с частотой 16Мгц,
порт С был отдан под данные, порт А для управления и индикации работы,
4 пина порта Б под аппаратный spi.
входным сигналом для ацп служило переменное сопротивление 100 КОм.
мах233 по дашиту.
(.lay приложен )

для программмированя атмеги использовался cvavr.
при начальной инициализации включен spi как мастер на частоте 1/4 от частоты мк, задано прерывание по приему байта.
порты А, С, а так же управляющие линии spi (PB4,PB5,PB7) переведены в состояние выход с лог "0".

программа на первом этапе (горит диод на ножке PA.0) читает в разные переменные значения Hi и Lo бит ацп.
(для этого управляющий сигнал SS (PB.4) сбрасывается в "0" (по заднему фронту в ацп начинается преобразование напряжения),в регистр SPDR помещается произвольный байт (например "0") (т.е. запускается передача данных по spi), по окончании приема возникает прерывание (при этом в SPDR уже будет принятый из ацп байт) в котором значение регистра переноситься в переменную, НЕ поднимая в "1" управляющий сигнал, в SPDR записывается очередной произвольный байт (тот же "0") и по окончании приема снова в обработчике прерывания значение регистра присваивается переменной)

на втором этапе (горит диод на ножке PA.1) полученный байты поочередно пересылаются в ft245
(на порт С выводиться первый передаваемый байт, управляющая линия PA.6 устанавливается в "0", ставится задержка в 1us, линия PA.6 возвращается в "1" (последовательность соответствует временной диаграмме даташита на ft245, задержка увеличена для стабильности), аналогично передается второй байт)

третий этап (горит диод на ножке PA.2) - просто пауза в несколько us
(дело тут в правилах передачи данных по usb, хотя бы 64 байта буфера ft245 необходимо заполнить за опделенное время, иначе хост отменит передачу и возьмет паузу до следующего опроса, при передаче непрерывного потока с большой скоростью относительно небольшой буфер ft245 (384 для Tx) не может справиться с его хранением, возникает чередующаяся ситуация когда или данных еще мало для передачи или буфер уже полон, а хост еще не запрашивал новую порцию байт. реально у меня получилось без пропусков принимать поток в 175КБс, что примерно соответствует 85КГцам измерений ацп, на больших скоростях (а запас-то есть: а) удвоить скорость spi до 8Mhz б) поставить меньшие задержки при передаче данных к ft245 в) убрать искусственную задержку) начинаются потери последовательностей байт, по временной диаграмме состояния ножки PA.5 (TXE) и количеству потерянных байт видно, что они теряются как раз в силу того, что буфер ft245 полон и им просто некуда деваться.
обойти данную проблему, насколько я понял, можно использовав анисинхронный fifo буфер межку мк и ft245 на несколько КБ, т.о. создав управление потоком, но до этого пока руки не дошли... )
(проект приложен )

принимающий на pc софт написан с использованием прямого доступа к драйверу (работа с коммандами драйвера, а не через виртуальный ком порт) на LabView 8.5.
(.vi приложен )

стоял драйвер FTDI D2XX ver 2.02.04 ( http://ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%202 ... tified.zip )
Вложения
vi.rar
(27.98 КиБ) Скачиваний: 58
layout.rar
(75.27 КиБ) Скачиваний: 66
CVAVR prj.rar
(28.85 КиБ) Скачиваний: 67
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение The_Kurs » 14 окт 2007, 03:41

А что если использовать ARM типа AT91SAM7S64 ??? Там Юсб встроеный, Что то около 12 Мбит/сек. Вполне подходит для решения задачи ...
The_Kurs
 
Сообщения: 161
Зарегистрирован: 16 фев 2007, 16:33
Откуда: Петропавловск-Камчатский

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение avr123.nm.ru » 14 окт 2007, 08:46

The_Kurs писал(а):А что если использовать ARM типа AT91SAM7S64 ??? Там Юсб встроеный, Что то около 12 Мбит/сек. Вполне подходит для решения задачи ...


И работать с ним не сложно. вот arm2day.narod.ru инструменты и макеточка простая.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение toshas » 14 окт 2007, 12:52

за подсказку с arm спасибо, посмотрю
в действительности вариантов много(avr+ftdi,usb-avr,usb-arm,arm+cypress,fpga+cypress,...),
но я решил пойти от простого к сложному и начать с avr.
дальше конечно, если понадобиться, буду делать на чем-то еще (все на скорости fpga облизываюсь :) )
кроме того, полезно познакомиться с внешними решениями для usb, они наиболее универсальны и могут еще пригодиться не раз.
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение avr123.nm.ru » 14 окт 2007, 13:48

toshas писал(а):я решил пойти от простого к сложному и начать с avr.


avr тоже есть с usb.
Вот микроконтроллеры avr с usb http://usbavr.narod.ru/
и примеры применения.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение toshas » 14 окт 2007, 14:36

спасибо, я знаю про них, но под рукой были только 2313, атмега8, атмега 16, выбрал последний )
Аватара пользователя
toshas
 
Сообщения: 90
Зарегистрирован: 31 янв 2006, 14:37
Откуда: Москва

Re: spi adc, atmega 16, ft245, а также соединение всего вместе)

Сообщение avr123.nm.ru » 14 окт 2007, 15:15

toshas писал(а):атмега 16, выбрал


Браво !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

След.

Вернуться в Микроконтроллеры

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 1

Mail.ru counter