ATtiny13A - Kann keine Software-PWM mit CTC-Modus erzeugen

Eine minimale Software-PWM könnte so aussehen:

volatile uint16_t dutyCycle;


uint8_t currentPwmCount;

ISR(TIM0_COMPA_vect){
  const uint8_t cnt = currentPwmCount + 1; // will overflow from 255 to 0
  currentPwmCount = cnt;
  if ( cnt <= dutyCyle ) {
    // Output 0 to pin
  } else {
    // Output 1 to pin
  }
}

Ihr Programm stellt dutyCycleauf den gewünschten Wert ein und der ISR gibt das entsprechende PWM-Signal aus. dutyCycleist a uint16_t, um Werte zwischen 0 und 256 einschließlich zuzulassen; 256 ist größer als jeder mögliche Wert von currentPwmCountund bietet somit volle 100 % Einschaltdauer.

Wenn Sie 0 % (oder 100 %) nicht benötigen, können Sie einige Zyklen mit a kürzen uint8_t, sodass entweder 0ein Arbeitszyklus von 1/256 und 255100 % oder 00 % und 255ein Arbeitszyklus von 255/ 256.

Sie haben immer noch nicht viel Zeit in einer 38-kHz-ISR; Mit einem kleinen Inline-Assembler können Sie die Zykluszahl des ISR wahrscheinlich um 1/3 bis 1/2 reduzieren. Alternative: Führen Sie Ihren PWM-Code nur bei jedem zweiten Timer-Überlauf aus und halbieren Sie die PWM-Frequenz.

Wenn Sie mehrere PWM-Kanäle haben und die Pins, die Sie PMW-ing sind, alle auf dem gleichen PORTsind, können Sie auch die Zustände aller Pins in einer Variablen sammeln und sie schließlich in einem Schritt an den Port ausgeben, der dann nur das Auslesen benötigt. port, and-with-mask, or-with-new-state, einmal auf Port schreiben statt einmal pro Pin/Kanal .

Beispiel:

volatile uint8_t dutyCycleRed;
volatile uint8_t dutyCycleGreen;
volatile uint8_t dutyCycleBlue;

#define PIN_RED (0) // Example: Red on Pin 0
#define PIN_GREEN (4) // Green on pin 4
#define PIN_BLUE (7) // Blue on pin 7

#define BIT_RED (1<<PIN_RED)
#define BIT_GREEN (1<<PIN_GREEN)
#define BIT_BLUE (1<<PIN_BLUE)

#define RGB_PORT_MASK ((uint8_t)(~(BIT_RED | BIT_GREEN | BIT_BLUE)))

uint8_t currentPwmCount;

ISR(TIM0_COMPA_vect){
  uint8_t cnt = currentPwmCount + 1;
  if ( cnt > 254 ) {
    /* Let the counter overflow from 254 -> 0, so that 255 is never reached
       -> duty cycle 255 = 100% */
    cnt = 0;
  }
  currentPwmCount = cnt;
  uint8_t output = 0;
  if ( cnt < dutyCycleRed ) {
    output |= BIT_RED;
  }
  if ( cnt < dutyCycleGreen ) {
    output |= BIT_GREEN;
  }
  if ( cnt < dutyCycleBlue ) {
    output |= BIT_BLUE;
  }

  PORTx = (PORTx & RGB_PORT_MASK) | output;
}

Dieser Code ordnet das Tastverhältnis einem logischen 1Ausgang an den Pins zu; Wenn Ihre LEDs eine "negative Logik" haben (LED an, wenn der Pin niedrig ist ), können Sie die Polarität des PWM-Signals umkehren, indem Sie einfach if (cnt < dutyCycle...)auf wechseln if (cnt >= dutyCycle...).

Wie @JimmyB kommentierte, ist die PWM-Frequenz zu hoch.

Es scheint, dass die Interrupts eine Gesamtlatenz von einem Viertel des PWM-Zyklus haben.

Bei Überlappung ist das Tastverhältnis fest vorgegeben durch die Gesamtlatenzzeit, da der zweite Interrupt in die Warteschlange gestellt und ausgeführt wird, nachdem der erste verlassen wurde.

Das minimale PWM-Tastverhältnis ist durch den Prozentsatz der gesamten Interrupt-Latenz in der PWM-Periode gegeben. Die gleiche Logik gilt für das maximale PWM-Tastverhältnis.

Wenn man sich die Diagramme ansieht, liegt das minimale Tastverhältnis bei etwa 25 %, und dann muss die Gesamtlatenz ~ 1/(38000*4) = 6,7 µs betragen.

Folglich beträgt die minimale PWM-Periode 256*6,7 µs = 1715 µs und 583 Hz maximale Frequenz.

Einige weitere Erläuterungen zu möglichen Patches mit hoher Frequenz:

Der Interrupt hat zwei blinde Fenster, wenn nichts getan werden kann, und tritt in end ein und verlässt den Interrupt, wenn der Kontext gespeichert und wiederhergestellt wird. Da Ihr Code ziemlich einfach ist, vermute ich, dass dies einen guten Teil der Latenzzeit in Anspruch nimmt.

Eine Lösung zum Überspringen der niedrigen Werte wird immer noch eine Latenz haben, die mindestens so groß ist wie das Verlassen des Interrupts und das Eintreten in den nächsten Interrupt, sodass das minimale Tastverhältnis nicht wie erwartet ist.

Solange dies nicht weniger als ein PWM-Schritt ist, beginnt das PWM-Tastverhältnis bei einem höheren Wert. Nur eine leichte Verbesserung gegenüber dem, was Sie jetzt haben.

Ich sehe, dass Sie bereits 25 % der Prozessorzeit in Interrupts verwenden, also warum verwenden Sie nicht 50 % oder mehr davon, lassen den zweiten Interrupt und sammeln nur für das Vergleichs-Flag. Wenn Sie nur Werte bis 128 verwenden, haben Sie nur bis zu 50 % Arbeitszyklus, aber mit der Latenz von zwei Befehlen, die in Assembler optimiert werden könnten.