ＰＩＣ　ＡＶＲ　工作室　掲示板

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Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：timer 投稿日：2009年 6月11日(木)09時24分13秒

> No.162[元記事へ] nekosanさんへのお返事です。 nekosanさん、ありがとうございます。解決しました！！ CCPをしようして、コンペアマッチでタイマーのクリアをかけたところ、きっちり100usのタイマーがつくれました！！やっぱり、誤差だったんですね～。 PICのまだまだ使いこなしていないので、タイマーはいつもTMR0を使うのが標準だと思ってました。これからはコンペアマッチタイマーを使います！！本当にありがとうございます。。。 > もしご興味があればＡＶＲも一度 > お試しを！と布教活動してみる…（^_^） AVRマイコンというものの存在をココにきて始めて知りました！ PICよりも良いものだとか・・・。やっとPICになれ始めたとこだったのに。。。ちょっといじってみようかな～。でもCコンパイラとかってあるんですか？

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：nekosan 投稿日：2009年 6月10日(水)19時27分18秒

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> No.161[元記事へ] timerさんへのお返事です。 > 私もそんな気がしてきました。。。 > でも、そうだとすると、PICでは早く正確なタイマーは作れないって事になるのでしょうか？ > > PIC18F2320を使用し、内蔵のタイマー0を使用しています。 > タイマー値は割り込みに入ってからカウンタを再セットしています。 > なので、nekosanさんの言うように誤差範囲になるんですかね。。。 > > 割り込みの時間を長くする(タイマーを長い時間にする)と、誤差がどんどん小さくなっていきますので・・・ 16f84のような小規模で設計の古いＰＩＣだとタイマーは TMR0しか搭載されていませんが、今回の18f2320ならタイマーは４つ、CCPは２つ登載されています。例えば、CCP1をコンペアモードの「コンペア一致時に trigger special eventモード」にしておいて、コンペア一致時にTMR1のカウンタ値クリア、及び割り込み発生のモードに設定しておけば、普通に１クロックの誤差も無い精度で正確なタイマー割り込み制御ができるかと思います。 TMR0って元々CCPと組み合わせたタイマー割り込み機能としては使えないタイマーですからねぇ… あと、話はちょっとかわりますが、ＰＩＣとＡＶＲをタイマーの観点で比べてみると、ＰＩＣは元々タイマー単体のTMR0があって、そこにCCPというものを拡張していくことによって任意間隔のタイマー割り込みやPWMを使うように「機能追加」されてきた様子が見て取れますが、その点ＡＶＲはタイマー自体にそれらの機能が元々盛り込まれていて、制御レジスタの扱いも極めてシンプルだったりします。ＣＰＵアーキティクチャだけでなく、ペリフェラルも使いやすいのが、後発組のＡＶＲの利点ということかもしれません。というわけで、もしご興味があればＡＶＲも一度お試しを！と布教活動してみる…（^_^）

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：timer 投稿日：2009年 6月10日(水)10時04分42秒

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> No.160[元記事へ] nekosanさんへのお返事です。 > もしかしたら、誤差の比率の問題かもしれないなぁと > 言う気がしてきました。 > このラグが上記で触れた「一定の誤差」なのでは > というのが一つの仮説です。 > 誤差の時間の長さや、割り込み間隔を狭めると誤差が > 大きくなるという事象をひとまず説明できている > と思われるのですが… 私もそんな気がしてきました。。。でも、そうだとすると、PICでは早く正確なタイマーは作れないって事になるのでしょうか？ > ということで、 > ＣＣＰに使用しているタイマーは何か。そして > タイマー値をクリアはどのように行っているか > をご確認いただけないでしょうか？ PIC18F2320を使用し、内蔵のタイマー0を使用しています。タイマー値は割り込みに入ってからカウンタを再セットしています。なので、nekosanさんの言うように誤差範囲になるんですかね。。。割り込みの時間を長くする(タイマーを長い時間にする)と、誤差がどんどん小さくなっていきますので・・・

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：nekosan 投稿日：2009年 6月10日(水)00時05分39秒

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> No.158[元記事へ] timerさんへのお返事です。 > 20MHzということは1命令500nsですので、 > メインループに > 　　output_toggle(CCS C使用) > とだけ記述し、信号をオシロで見てみました。 > タイマーを10msで使っていたときは問題なく、それを今回も移殖し、問題なく動作しました。 > もっと短い時間でタイマーを作りたいと思い、作成したところ今回のようになってしまいました。 > 自分でも原因がつかめず、ちょっと困っています。。。もしかしたら、誤差の比率の問題かもしれないなぁと言う気がしてきました。１回の割り込みで発生する誤差が仮に１０ｕｓ程度だとすると、１００ｕｓ毎に割り込みを掛ければ１０％の誤差が生じますが、１０ｍｓなら０．１％程度なので。つまり１０ｍｓの時にも「一定の誤差」が生じていたけど、比率が小さかったので問題になってなかった…と。で、その発生する仕組みはどんな感じかなと考えてみました。ＰＩＣ内蔵のＣＣＰをコンペアモードで使用し、コンペアレジスタとタイマー値が一致で割り込み発生かつコンペア値自動クリアに設定しておけば、クリスタルが持っている精度できちんと一定間隔に割り込みが掛かることになるわけですが、タイマーの種類によっては自動クリア機能が使えないので、割り込み処理内でソフトウェア的にタイマー値をクリアする必要があるかと思います。その場合、割り込み要因の発生～タイマー値クリアの間に若干のタイムラグが生じます。このラグが上記で触れた「一定の誤差」なのではというのが一つの仮説です。誤差の時間の長さや、割り込み間隔を狭めると誤差が大きくなるという事象をひとまず説明できていると思われるのですが… ということで、ＣＣＰに使用しているタイマーは何か。そしてタイマー値をクリアはどのように行っているかをご確認いただけないでしょうか？ > プログラムをダウンロードしようとすると下記のような警告が出ますが、これは特に関係ないですかね？？ > > ICDWarn0072: MPLAB ICD2 may not be able to enter debug mode with this device if the power up timer is enabled. Would you like to disable the power up timer? これは多分関係ないかと思います。パワーオン後にクロックが安定するまでリセットを掛けておくためのものなので、一旦ＣＰＵコアが動き出してからの影響は無いはずかと。目下のところ、それ以外はあまり思いつかないのですが…

Re: 内蔵発振モードで通信

投稿者：naga64 投稿日：2009年 6月 9日(火)14時00分40秒

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> No.150[元記事へ] nekosanさんへのお返事です。こんにちは。返事が遅くなりすいません。とても詳しく書いていただいてありがとうございました。また、わからないことがあったら質問しますのでよろしくお願いします。 > naga64さんへのお返事です。 > > > はじめまして。初心者でよくわからないので教えてください。ＰＩＣに外付けでセラロック等を付けないで、内臓発振モード（４ＭＨｚ）でＲＳ２３２Ｃの通信をさせたいのですが、 > > ４ＭＨｚの時には、ボーレートは幾つまで使えるのでしょうか？１９２００でも使用できるのでしょうか？また、ここら辺について詳しく書いてるサイトまたは書籍がありましたら教えてください。 > > ＰＩＣと言っても型番によって制御用レジスタ（制御用ビット） > などが微妙に違っているかもしれませんので、私の好きな > １６Ｆ６４８シリーズを例に私が作るときの種明かし的なものを。 > > http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40044F.pdf > ↑マイクロチップ社のデータシートです。 > > 多分非同期モードでの通信を前提にされていると思うので > 非同期モードを前提にします。 > > このデータシートの７３ページ、Ｔａｂｌｅ１２－１の上側が > 非同期モードの計算式で、高速モードと通常モード毎に計算式 > が載っているので、Ｆｏｓｃに４Ｍｈｚを代入すれば計算が > できます。 > > が、計算はちょっと手間ですし、ＰＩＣでもＡＶＲでも通常は > データシートに良く使われるビットレートとＣＰＵクロックの > 組み合わせが表形式で載ってたりします。 > > １６Ｆ６４８のデータシートなら、７５ページ（通常モード）と > ７６ページ（高速モード）にそれぞれの数値が載っているので > 今回のように表の数値がそのまま使える場合はそれが一番簡単 > でしょう。 > > 今回は４Ｍｈｚで１９２００ｂｉｔ／ｓですから、高速モード > （BRGH = 1）を使ってSPBRGに１２を設定すればよいと判ります。 > > 表に載っていないレートやＣＰＵクロックの場合は計算式を > 使って個別に算出する必要があります。 > > > ここまでは一般論で、それ以外にも幾つか考えないといけない > 事があります。 > 特に速度誤差とその許容範囲に関することが重要です。 > > 非同期モードのＲＳ２３２Ｃ送受信では、１バイト分（スタート > ビットとストップビット含む…通常は１０ビットで一組）毎に > １回１回ずつ区切ってデータ送信を行うので、その一組のデータ > を送受信する間に１ビット分以上のズレが生じてはいけません。 > データ化けが起ります。 > 一組分のデータを送った後に（次のスタートビットで）タイミング > がリセットされるので、複数バイトに跨って誤差は累積しません。 > > つまり、１０ビット送信する間に１ビット分の時間のズレが > 生じるとエラーとなるわけですから、最大では > 　　　１ビット÷１０ビット×１００％＝「１０％」 > のズレが生じるとエラーになるのですが、送信側、受信側 > 双方でズレが生じる可能性を考えると、それぞれで半分ずつ、 > つまり送信、受信片方が５％以内に収まっている必要があります。 > > 今回の４Ｍｈｚ、１９２００ｂｉｔ／ｓでは表によると > 誤差０．１６％なので、充分許容範囲内です。 > > > さらに注意点。 > > 最近のマイコンにはノイズ耐性を向上させるために１ビットの > 受信時に３回とか５回とかサンプリングをしてノイズによる > エラーを自動で除去する仕組みが組み込まれているチップ > もあります。 > この場合数回に分けてサンプリングを行っている都合、 > 先ほどのズレに対する許容範囲は若干狭くなるので注意が > 必要です。 > > 参考書ですが、ＰＩＣだと後閑さんの本が有名ですがノイズ除去 > 機能つきのＵＳＡＲＴのことは触れられてなかった気がします。 > ＡＶＲ関係であれば山根さんの本にこの辺りが書かれています。 > > > あと内蔵ＲＣ発振器ですが、内部で校正されていると言っても > クリスタルやセラロックよりも元々精度が低いので、 > 通信エラーが目に付くようでしたら校正をきちんとやり直すか、 > クリスタルやセラロックを使った方がよろしいかも知れません。 > > > 参考書ということで↓ > http://nekosan0.hp.infoseek.co.jp/making_p_books.html > > といった感じでいかがでしょうか？

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：timer 投稿日：2009年 6月 9日(火)08時55分31秒

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> No.156[元記事へ] nekosanさんへのお返事です。 nekosanさん、ご回答ありがとうございます。 > クロックが20Mhzで動作していないというのが本当であれば、 > 1msや10msで動作しているということと辻褄が合わない気がする > ので、その点で一度回路やフューズの設定をご確認ください。そうなんですよ。自分でも、クロックが500usで動いていないのに、10msはしっかり作れている理由がわかりません。 1msを作ろうとすると多少ずれますが、ほぼOK。それ以下になると大幅にずれてきます。例えば100usを作ろうとすると110usになってしまいます。 > （オシロのプローブをクリスタルの足にあてたりとか > 　してませんよね？？？発振回路周りは微妙なアナログ回路 > 　なので、発振が止まったり異常発振したりしますので）クリスタルにはあてていません。 20MHzということは1命令500nsですので、メインループに　　output_toggle(CCS C使用) とだけ記述し、信号をオシロで見てみました。この命令が500nsの倍数で動作していれば、とりあえずはOKかなと思いましたが、倍数値になっていませんでした。なので、20MHzで動作していないのではないかと思いました。 > 1msや10msという比較的長い時間間隔で上手く動いている > ということは、処理の組み込み方や割り込みの設定 > などは問題無いのでは？という気がします。タイマーを10msで使っていたときは問題なく、それを今回も移殖し、問題なく動作しました。もっと短い時間でタイマーを作りたいと思い、作成したところ今回のようになってしまいました。自分でも原因がつかめず、ちょっと困っています。。。プログラムをダウンロードしようとすると下記のような警告が出ますが、これは特に関係ないですかね？？ ICDWarn0072: MPLAB ICD2 may not be able to enter debug mode with this device if the power up timer is enabled. Would you like to disable the power up timer?

Re: picのカウンタについて

投稿者：nekosan 投稿日：2009年 6月 9日(火)03時11分20秒

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> No.154[元記事へ] asさんへのお返事です。 > PLC制御しかしたことがなく、C言語と電子回路についての知識はほとんどありません。私は逆にシーケンス制御は経験がないので、その差を加味したお話というのが出来ないのですが… Ｃ言語についてはこの掲示板で入門編的な解説をしていくことは現実的には無理なので、入門書類を一度読まれる事をお勧めしたいと思います。 > 最終的には、3150RPMのモーターの回転を、フォトインタラプタ(OMRONのEE-SX910R)で拾って、外部のカウンター(OMRONのH7EC-N)に10回転毎に1回出力しようと思っています。 > しかし現在の知識ではいきない不可能と考え、まずは外部入力はタクトスイッチ(10Ωの抵抗を介して-と繋がっています)で、出力はLEDという構成で考えております。 > チャタリングも意味は分かりますが、具体的な方法については詳しくありません。３１５０ｒｐｍのモーターをフォトインタラプタでと言うことであれば１回転につき１回のセンシングでも毎秒５０回前後読み込みが行われることになるかと思います。１回転で２回、３回とセンシングすれば当然もう少し回数は増えて行きますね。で、オムロンのカウンタのデータシートに因ると、速度については２つのモードがあるらしいのですが、低速モードでは追従できないようなので、高速モードを選択する必要がありそうです。（1khzまで使えるほう）データシートによると、オン／オフの入力信号はデューティー比５０：５０にせよとのことなので、５回転するまではオンを出力、次の５回転はオフを出力、そしたらまた５回転オン、で、５回転オフ…という処理を延々と繰り返せば良さそうな気がします。この「回数」を数える作業は、プログラム中で変数を１個確保しておいておけばよろしいかと思われます。ソフトウェアの仕様がこのように纏まってくれば、それを実現するプログラムのロジックは幾つも考えられるのですが、モーターの安定性とか、回転開始付近の速度ではどう動作させるのかとか、停止の際にはどう動作させるのか、異常な回転を検知したらどうするのか…などといった込み入った条件での仕様によって色々選択していく必要があるかも知れません。また、センサーのセンシングエラーなども考慮すると、複数のセンサーから別々に入力をして、エラー検知やエラー訂正を行うなどの配慮なども必要になるかもしれません。このあたりは良く見えてません。入力回路部分ですが、フォトインタラプタは確かチャタリングに対する考慮は必要無いセンサだったと思います。ただ、信号の変化の度合い（傾き）が緩やかになるはずなので、若干ノイズに弱いため、一旦シュミットトリガ回路を経由させるか、マイコンのシュミットトリガ入力ができる端子で受ける必要があるかと思います。テスト用にタクトスイッチを、とのことですが、こちらは逆にチャタリングが生じるので、タクトスイッチではプログラムロジックのテストに向かないと思われます。あと、マイコンと外部カウンタの接続の仕方ですが、カウンタ部品のデータシートに因ると「無電圧入力」となっているので、マイコンと外部カウンタは直結できません。無電力入力というのは、例えばこのカウンタ部品の場合、１番と２番の端子をオープンにするとオフ、短絡させるとオン、という具合に動作させればいいわけなので、つまりシーソースイッチを１番と２番に繋いで使うようなイメージなのですが、マイコンで機械スイッチを動かすと言うのはナンセンスなので、半導体でスイッチ代わりになるもの…今回であればトランジスタ１個使ってオープンと短絡を切り替えさせればよいかと思います。と思ってデータシートを眺めていたら、やはりスイッチ代わりにＮＰＮトランジスタを使った場合の接続の仕方が書かれていたので、そのまま適用すればよろしいかと思います。とりあえず思いついたことを書かせていただきましたが、こんな感じでいかがでしょうか？

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：nekosan 投稿日：2009年 6月 9日(火)02時45分32秒

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> No.155[元記事へ] timerさんへのお返事です。 > 下記ですが、クロック動作を確認したところ、 > 20MHzで動作していませんでした。 > ICDWarn0072: MPLAB ICD2 may not be able to enter debug mode with this device if the power up timer is enabled. Would you like to disable the power up timer? > という警告が出るのですが、何か関係しているのでしょうか？ > パワーアップタイマーは使用していないつもりですが、、、クロックが20Mhzで動作していないというのが本当であれば、 1msや10msで動作しているということと辻褄が合わない気がするので、その点で一度回路やフューズの設定をご確認ください。（オシロのプローブをクリスタルの足にあてたりとか　してませんよね？？？発振回路周りは微妙なアナログ回路　なので、発振が止まったり異常発振したりしますので） > > 現在PIC18F2320を使用し、タイマー割り込みを行っています。 > > 20MHzのセラロックを使用してタイマーを製作していますが、 > > 100usのタイマーがうまく作れません。 > > 計算はあってると思うのですが、(1ms、10msは作れました)100usを作ると、 > > どうしてもずれてしまいます。 > > 何か考えられる原因はありますか？ 1msや10msという比較的長い時間間隔で上手く動いているということは、処理の組み込み方や割り込みの設定などは問題無いのでは？という気がします。一方、100usといえば、20Mhzでも2000クロック毎に割り込みが発生する計算です。ＰＩＣのコアは一番短い命令でも 4クロック消費するはずですから、どんなに長くても 500命令しか処理できない幅ですし、それ以前に、割り込みによるオーバーヘッド分も考慮に入れないといけません。１回の割り込み処理の処理時間が長すぎるのでは？というのが目下のところの予想です。（検討済みでしたらゴメンナサイ）最近ＰＩＣを殆ど使ってないので忘れてしまいましたが、ＡＶＲの場合でも割り込み要因が発生してから割り込み処理の入り口に処理が移るまでに１０～２０クロック程度のオーバーヘッドが生じたと記憶してますし、Ｃ言語などの場合はレジスタ類の保存と復帰（pushとpop）が自動的に組み込まれるのでその分の実行時間をさらに食います。５００命令分からそれらのオーバーヘッド分をさらに差引いたクロック内で１回の割り込み処理を完了しないと、割り込み要因が２回とか３回とか発生しても実際は１回の割り込み処理しか実行されないということになりかねません。このあたりから一度見直しをしてみていただけますでしょうか？

Re: PIC タイマー割り込みについて

投稿者：timer 投稿日：2009年 6月 8日(月)17時48分42秒

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> No.153[元記事へ] 下記ですが、クロック動作を確認したところ、 20MHzで動作していませんでした。 ICDWarn0072: MPLAB ICD2 may not be able to enter debug mode with this device if the power up timer is enabled. Would you like to disable the power up timer? という警告が出るのですが、何か関係しているのでしょうか？パワーアップタイマーは使用していないつもりですが、、、 timerさんへのお返事です。 > はじめまして。 > > 現在PIC18F2320を使用し、タイマー割り込みを行っています。 > 20MHzのセラロックを使用してタイマーを製作していますが、 > 100usのタイマーがうまく作れません。 > 計算はあってると思うのですが、(1ms、10msは作れました)100usを作ると、 > どうしてもずれてしまいます。 > 何か考えられる原因はありますか？

Re: picのカウンタについて

投稿者：as 投稿日：2009年 6月 8日(月)08時43分31秒

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> No.152[元記事へ] nekosanさんへのお返事です。ご返信ありがとうございます。 PLC制御しかしたことがなく、C言語と電子回路についての知識はほとんどありません。最終的には、3150RPMのモーターの回転を、フォトインタラプタ(OMRONのEE-SX910R)で拾って、外部のカウンター(OMRONのH7EC-N)に10回転毎に1回出力しようと思っています。しかし現在の知識ではいきない不可能と考え、まずは外部入力はタクトスイッチ(10Ωの抵抗を介して-と繋がっています)で、出力はLEDという構成で考えております。チャタリングも意味は分かりますが、具体的な方法については詳しくありません。

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