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基于Arduino Due的三相正弦波發生器的解析

454398 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2019-11-20 17:36 ? 次閱讀

步驟1:生成正弦數據數組

由于實時計算對CPU的要求很高,因此需要一個正弦數據數組以獲得更好的性能

uint32_t sin768 [] PROGMEM = 。..。

而x = [0:5375]; y = 127 + 127 *(sin(2 * pi/5376/*或您希望根據要求使用一些#*))

步驟2:啟用并行輸出

與Uno不同,Due具有有限的參考。但是,要基于Arduino Uno生成三相正弦波,首先,由于其MCLK低(16MHz,而Due是84MHz),因此性能不佳,第二,它的GPIO有限,可以產生最大2相輸出,您需要額外的模擬電路產生第三相(C = -AB)。

啟用GPIO的步驟主要是基于SAM3X的try and trial +無用數據表

PIOC-》 PIO_PER = 0xFFFFFFFE ;//PIO控制器PIO使能寄存器(請參閱ATMEL SAM3X數據表的p656)和http://arduino.cc/zh-CN/Hacking/PinMappingSAM3X、Arduino Due引腳33-41和44-51已啟用

PIOC-》 PIO_OER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出使能寄存器,請參見ATMEL SAM3X數據手冊p657-》 PIO_OSR = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出狀態寄存器,請參閱ATMEL SAM3X數據表的p658

PIOC-》 PIO_OWER = 0xFFFFFFFE;//PIO輸出寫使能寄存器,請參閱ATMEL SAM3X數據表的p670

//PIOA-》 PIO_PDR = 0x30000000;//作為保險是可選的,似乎并不影響性能,數字引腳10連接到PC29和PA28,數字引腳4連接到PC29和PA28,此處禁用禁用PIOA#28&29

步驟3:啟用中斷

為最大程度地發揮其性能,CPU負載應盡可能低。但是,由于CPU引腳和Due引腳之間的非1to1對應關系,需要進行位操作。

您可以進一步優化算法,但空間非常有限。

void TC7_Handler(void)

{TC_GetStatus(TC2,1);

t = t%樣本;//使用t%samples而不是‘if’來避免t的溢出

phaseAInc =(preset * t)%5376;//使用%5376避免數組索引溢出

phaseBInc =(phaseAInc + 1792)%5376;

phaseCInc =(phaseAInc + 3584)%5376;

p_A = sin768 [phaseAInc] 《《1;//參考PIOC:PC1至PC8,對應的Arduino Due引腳:引腳33-40,因此向左移1位

p_B = sin768 [phaseBInc] 《《12;//參考PIOC:PC12至PC19,對應的Arduino Due引腳:引腳51-44,因此左移12位

p_C = sin768 [phaseCInc];//C相輸出使用PIOC:PC21,PC22,PC23,PC24,PC25,PC26,PC28和PC29,對應的Arduino Due引腳:數字引腳:分別為9,8,7,6,5,4,3,10

p_C2 =(p_C&B11000000)《《22;//這會生成PC28和PC29

p_C3 =(p_C&B00111111)《《21;//這會生成PC21-PC26

p_C = p_C2 | p_C3;//這會產生C相的并行輸出

p_A = p_A | p_B | p_C;//32位輸出= A相(8位)| B相| C相

PIOC-》 PIO_ODSR = p_A;//輸出寄存器= p_A

t ++; }

第4步:R/2R DAC

構建3x8bit R/2R DAC,在Google上加載參考。

步驟5:完整代碼

#define _BV(x)(1 《《(x));

uint32_t sin768 [] PROGMEM =/* x = [0:5375 ]。 y = 127 + 127 *(sin(2 * pi/5376))*/

uint32_t p_A,p_B,p_C,p_C2,p_C3;//A相B相C值-盡管輸出僅8位,但p_A和p_B值將被操作以生成新的32位值,以應對32位PIOC輸出

uint16_t phaseAInc,phaseBInc ,phaseCInc,freq,freqNew; uint32_t間隔; uint16_t個樣本,預設; uint32_t t = 0;

void setup(){

//并行輸出PIOC設置:Arduino Due引腳33-40被用作A相輸出,而44-51引腳則用于A相B輸出

PIOC-》 PIO_PER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器PIO使能寄存器(請參閱ATMEL SAM3X數據表的p656)和http://arduino.cc/zh-CN/Hacking/PinMappingSAM3X、Arduino Due引腳33-41和44-51已啟用

PIOC-》 PIO_OER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出使能寄存器,請參閱ATMEL SAM3X數據表的p657

PIOC-》 PIO_OSR = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出狀態寄存器,請參閱ATMEL SAM3X數據表的p658

PIOC-》 PIO_OWER = 0xFFFFFFFE;//PIO輸出寫使能寄存器,請參閱ATMEL SAM3X數據表的p670

//PIOA-》 PIO_PDR = 0x30000000;//作為保險,是可選的,似乎不影響性能,數字引腳10連接到PC29和PA28,數字引腳4連接到PC29和PA28,此處禁用禁用PIOA#28和29//定時器設置,請參閱http ://arduino.cc/en/Hacking/PinMappingSAM3X,

pmc_set_writeprotect(false);//禁用電源管理控制寄存器的寫保護

pmc_enable_periph_clk(ID_TC7);//啟用外設時鐘時間計數器7

TC_Configure(/*時鐘*/TC2,/*通道*/1,TC_CMR_WAVE | TC_CMR_WAVSEL_UP_RC | TC_CMR_TCCLKS_TIMER_CLOCK1);//TC時鐘42MHz(時鐘,通道,比較模式設置)TC_SetRC(TC2,1,interval); TC_Start(TC2,1);

//在計時器TC2-》 TC_CHANNEL [1]上啟用計時器中斷。TC_IER= TC_IER_CPCS;//IER =中斷允許寄存器TC2-》 TC_CHANNEL [1] .TC_IDR =?TC_IER_CPCS;//IDR =中斷禁止寄存器

NVIC_EnableIRQ(TC7_IRQn);//在嵌套向量中斷控制器freq = 60中啟用中斷;//將頻率初始化為60Hz預設= 21;//數組索引增加21個樣本= 256;//輸出樣本256/周期間隔= 42000000/(頻率*樣本);//中斷計數TC_SetRC(TC2,1,interval);//啟動TC Serial.begin(9600);//出于測試目的}

void checkFreq()

{freqNew = 20000;

if(freq == freqNew){}其他

{freq = freqNew;

if(freq》 20000){freq = 20000;/*最大頻率20kHz */};

,如果(freq 《1){freq = 1;/*最低頻率1Hz */};

如果(freq》 999){preset = 384;樣本= 14;}//對于頻率》 = 1kHz,每個周期14樣本

否則(freq》 499){preset = 84;樣本= 64;}//對于500 《=頻率《1000Hz,每個周期64個樣本,否則(freq》 99){preset = 42; samples = 128;}//對于100Hz 《= frequency 《500Hz,128個采樣/周期

else {preset = 21;樣本= 256;};//對于頻率《100hz,每個周期256個采樣

間隔= 42000000/(freq * samples); t = 0; TC_SetRC(TC2,1,間隔); }}

void loop(){

checkFreq();延遲(100); }

void TC7_Handler(void)

{TC_GetStatus(TC2,1);

t = t%樣本;//使用t%samples引起t phase的溢出AInc =(preset * t)%5376;//使用%5376避免數組索引溢出

phaseBInc =(phaseAInc + 1792)%5376;

phaseCInc =(phaseAInc + 3584)%5376;

p_A = sin768 [phaseAInc] 《《1;//參考PIOC:PC1至PC8,對應的Arduino Due引腳:引腳33-40,因此向左移1位

p_B = sin768 [phaseBInc] 《《12;//參考PIOC:PC12至PC19,對應的Arduino Due引腳:引腳51-44,因此左移12位

p_C = sin768 [phaseCInc];//C相輸出使用PIOC:PC21,PC22,PC23,PC24,PC25,PC26,PC28和PC29,對應的Arduino Due引腳:數字引腳:分別為9,8,7,6,5,4,3,10

p_C2 =(p_C&B11000000)《《22;//這會生成PC28和PC29

p_C3 =(p_C&B00111111)《《21;//這將生成PC21-PC26//Serial.println(p_C3,BIN); p_C = p_C2 | p_C3;//這會產生C相的并行輸出

p_A = p_A | p_B | p_C;//32位輸出= A相(8位)| B相| C相////Serial.println(p_A》》21,BIN);//PIOC-》 PIO_ODSR = 0x37E00000;

PIOC-》 PIO_ODSR = p_A;//輸出寄存器= p_A t ++; }
責任編輯:wv

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