277 lines
27 KiB
Markdown
277 lines
27 KiB
Markdown
# отследим формирование ответа с отправки
|
||
Общий принцип такой:
|
||
- MESS_01 (default state)
|
||
- отправляем массив State_Data обычнфм блокирующим способом
|
||
- MESS_02 (Transmith packet)
|
||
- Формируем ответ в массиве Long_Data, отправляем (**что?**) через USART_TX_DMA
|
||
- MESS_03://Transmith saved packet
|
||
- обновляем данные в UART_DATA,
|
||
- запускаeм DMA отправку (**чего?**)
|
||
|
||
|
||
# отследим путь информации с ADC
|
||
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
|
||
hadc3.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
|
||
|
||
### static uint16_t Get_ADC(uint8_t num):
|
||
- num == 0 => запуск ADC1
|
||
- num == 1 => возвращает данные ADC1
|
||
- num == 2 => stop ADC1
|
||
- num == 3 => запуск ADC3
|
||
- num == 4 => возвращает данные ADC3
|
||
- num == 5 => stop ADC3
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
## USART_TX(State_Data,2) (main.c:414)
|
||
Срабатывает, если UART_transmission_request == Default state (MESS_1)
|
||
|
||
|
||
# при получении 0x7777
|
||
1. Decode _uart (main.c:1506)
|
||
2. Command копируется в temp2
|
||
3. Устанавливаются параметры Curr_setup
|
||
1. WORK_EN
|
||
2. U5V1_EN
|
||
3. U5V2_EN
|
||
4. LD1_EN
|
||
5. REF1_EN
|
||
6. REF2_EN
|
||
7. TEC1_EN
|
||
8. TEC2_EN
|
||
9. TS1_EN
|
||
10. TS2_EN
|
||
11. SD_EN
|
||
12. PI1_RD
|
||
13. PI2_RD
|
||
4. Парсится заголовок:
|
||
5. Eсли 0x1111:
|
||
6. Если 0x7777 -- Устанавливаются параметры task:
|
||
1. task_type
|
||
2. min_param
|
||
3. current_param
|
||
4. max_param
|
||
5. delta_param
|
||
6. dt
|
||
7. tau
|
||
8. sec_param
|
||
9. curr
|
||
10. temp
|
||
11. p_coef_1
|
||
12. i_coef_1
|
||
13. p_coef_2
|
||
14. i_coef_2
|
||
Температурные коэффициенты записываются в соотвестсвующие поля LD1_curr_setup и
|
||
7.
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
# hardware:
|
||
MCU настроен так, что не имеет выходов DAC и TIM. Следовательно ток лазеров задается по цифровому интерфейсу.
|
||
- SDMMC1 -- карта памяти
|
||
- **SPI2 -- TX**
|
||
- SPI4 -- RX
|
||
- SPI5 -- RX
|
||
- **SPI6 -- TX**
|
||
- USART1 -- связь с компом
|
||
|
||
main.c:1652: //LL_SPI_Enable(SPI6);//Enable SPI for Laser2 DAC -- *Догадка верна!*
|
||
Предыдущая строка (main.c:1651): `HAL_GPIO_WritePin(LD2_EN_GPIO_Port, LD2_EN_Pin, GPIO_PIN_SET);
|
||
Аналогично в(ы)ключается LD1 (main.c:1638-1647)
|
||
Что такое TEC2? `LL_SPI_Disable(SPI2);//Disable SPI for Laser1 DAC & TEC1`
|
||
|
||
main.c:1739`LL_SPI_TransmitData16(SPI6, DATA);//Transmit word to Laser1 DAC
|
||
--строка из функции void Set_LTEC(uint8_t num, uint16_t DATA).
|
||
Функция вызывается:
|
||
1. (main.c:260) `temp16=PID_Controller_Temp(&LD1_curr_setup, &LD1_param, 1);
|
||
`Set_LTEC(3, temp16);//Drive Laser TEC 1
|
||
2. (main.c:262) `Set_LTEC(4, temp16);//Drive Laser TEC 2` -- аналогично предыдущему
|
||
3. (main.c:277) `Set_LTEC(1,LD1_curr_setup.CURRENT[Work_counter]);//Drive Laser diode 1` -- установка тока лазера
|
||
4. main.c:1717 -- definition Set_LTEC -- LL_SPI_TransmitData16(SPI2, DATA);//Transmit word to Laser1 DAC, нужное устройство выбирается интерфейсом SPI (2 или 6) и сигналом EN через GPIO.
|
||
|
||
LD1_curr_setup -- структура с полями:
|
||
- P_coeff_temp
|
||
- I_coeff_temp
|
||
- CURRENT -- массив
|
||
Заполнение LD1_curr_setup: -- **происходит при парсинге команды 0x1111**
|
||
`for (uint8_t i=0; i<CURRL_16; i++)
|
||
`{
|
||
`LD1_curr_setup->CURRENT[i] = (uint16_t)(*temp2);
|
||
`temp2++;
|
||
`}` (main.c:1579-1583)
|
||
temp2 -- сдвинутый указатель на массив Command. Многократное увеличение temp2 на единицу -- видимо для расшифровки разных параметров.
|
||
|
||
# Структура команд
|
||
## 0x1111
|
||
|
||
| Номер | Название | Код | Расшифровка |
|
||
| ----- | ---------- | ------------------- | ------------------------------------ |
|
||
| 0 | Header | 0x1111 | Заголовок |
|
||
| 1 | Setup | 0xXXXX | Биты настроек |
|
||
| 2 | LD1_temp | 16bit float | Температура лазера 1 |
|
||
| 3 | LD2_temp | 16bit float | Температура лазера 1 |
|
||
| 4 | Reserved | 0x0000 | Зарезервировано |
|
||
| 5 | Reserved | 0x0000 | Зарезервировано |
|
||
| 6 | Reserved | 0x0000 | Зарезервировано |
|
||
| 7 | P_temp1 | 16bit float | Пропорциональный коэффициент для ЛМ1 |
|
||
| 8 | I_temp1 | 16bit float | Интегальный коэффициент для ЛМ1 |
|
||
| 9 | P_temp2 | 16bit float | Пропорциональный коэффициент для ЛМ2 |
|
||
| 10 | I_temp2 | 16bit float | Интегальный коэффициент для ЛМ2 |
|
||
| 11 | Message_ID | 16bit uint | Номер сообщения |
|
||
| 12 | LD1_curr | 16bit float***100** | Ток лазера 1 |
|
||
| 13 | LD2_curr | 16bit float***100** | Ток лазера 2 |
|
||
| 14 | CRC | 16bit uint | Контрольная сумма |
|
||
Итого 213 16-битовых слов.
|
||
## 0x7777
|
||
|
||
| Номер | Название | Код | Расшифровка | | | |
|
||
| ----- | ----------- | ----------- | ------------------------------------------------------------ | ----------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------- |
|
||
| 0 | Header | 0x7777 | Заголовок | поле в структуре | действие | ref |
|
||
| 1 | Setup | 0xXXXX | Биты настроек (как в 0х1111) | | | |
|
||
| 2 | TaskType | 16bit uint | 0х1 -- меняется ток лазера 1 | task.task_type | | |
|
||
| | | | 0х2 -- меняется ток лазера 2 | | | |
|
||
| | | | 0х3 -- меняется температура лазера 1 | | | |
|
||
| | | | 0х4 -- меняется температура лазера 2 | | | |
|
||
| 3 | chngd_p_min | 16bit uint | Минимальное значение изменяемого параметра (mA или C) | task.min_param = task.current_param | записывается в железный драйвер по SPI `Set_LTEC(task.task_type, task.current_param)` | main.c:373-377. И далее (main.c:384)... |
|
||
| 4 | chngd_p_max | 16bit uint | Максимальное значение изменяемого параметра (mA или C) | task.max_param | | |
|
||
| 5 | delta_p | 16bit uint | Шаг дискретизации изменяемого параметра (mA или C) | task.delta_param | | |
|
||
| 6 | delta_t | 16bit uint | Дискретный шаг по времени (мкс) | task.dt | период TIM10 | main.c:360 |
|
||
| 7 | fixed_param | 16bit uint | Значение другого параметра лазера с изменяемым параметром | task.tau | | |
|
||
| 8 | I_fixed | 16bit uint | Значение тока для лазера с фиксированными параметрами | task.sec_param | | |
|
||
| 9 | T_fixed | 16bit uint | Значение температуры для лазера с фиксированными параметрами | task.curr | | |
|
||
| 10 | Tau | 16bit uint | Значение тау (время релаксации, миллисекунды) | task.temp | | |
|
||
| 11 | P_temp1 | 16bit float | Пропорциональный коэффициент для ЛМ1 | task.p_coef_1 | | |
|
||
| 12 | I_temp1 | 16bit float | Интегальный коэффициент для ЛМ1 | task.i_coef_1 | | |
|
||
| 13 | P_temp2 | 16bit float | Пропорциональный коэффициент для ЛМ2 | task.p_coef_2 | | |
|
||
| 14 | I_temp2 | 16bit float | Интегальный коэффициент для ЛМ2 | task.i_coef_2 | | |
|
||
| 15 | CRC | 16bit uint | Контрольная сумма | | | |
|
||
|
||
# Общий принцип работы:
|
||
С частотой 1кГц:
|
||
- Установили ток current\[Work_counter]
|
||
- Померяли температуры
|
||
- увеличили Work_counter на 1
|
||
|
||
|
||
# получение температуры
|
||
Есть 2 подозрительные функции: Get_ADC и MPhD_T.
|
||
Что делает PID_Controller_Temp? -- Реализация ПИ контроллера.
|
||
### Get_ADC
|
||
В строках main.c:286:311 -- вызывается с параметрами 0-5, результат кладется в Long_Data\[CURRL_16\*2+5 -- CURRL_16\*2+10].
|
||
CURRL_16 -- макрос для 100.
|
||
Вероятно, это `//Prepare DATA of internals ADCs` (main.c:281)
|
||
определение Get_ADC(uint8_t num):
|
||
num == 0 => HAL_ADC_Start(&hadc1); // Power on
|
||
num == 1 => ADC1 poll for conversion, return value
|
||
num == 2 => HAL_ADC_Stop(&hadc1); // Power off
|
||
num == 3 => HAL_ADC_Start(&hadc3); // Power on
|
||
num == 4 => ADC3 poll for conversion, return value
|
||
num == 5 => HAL_ADC_Stop(&hadc3); // Power off
|
||
=> заполнение массива Long_Data\[CURRL_16\*2 +5:9] == результат измерения ADC1. Затем ADC1 выключается. Long_Data\[CURRL_16\*2+10] == единичное измерение ADC3.
|
||
ADC3 -- включен всего один канал.
|
||
###### Измеряется один и тот же канал или разные? -- ADC1 -- Разные; ADC3 -- один (единственный включенный)
|
||
ADC1 подключено к 5 каналам: IN2, IN8-11.
|
||
Конфигурация ADC1:
|
||
**Mode: independent**
|
||
**Scan conversion mode: enabled** -- после каждого измерения ADC переключается на следующий канал.
|
||
**Continuous conversion mode: disabled** -- In continuous conversion mode, the ADC starts a new conversion as soon as it finishes one. -- FALSE
|
||
**Discontinuous conversion mode: disabled** -- По триггеру запускается последовательность из нескольких (ADC_CR1 -> DISCNUM\[2:0]) измерений включенных каналов (ADC_SQRx).
|
||
**DMA Continuous Requests: Disabled**
|
||
**End of conversion selection: EOC flag at the end of single channel conversion.**
|
||
|
||
ADC1 и ADC3 -- сконфигурированы одинаково (кроме числа каналов.)
|
||
### MPhD_T(uint8_t num) -> uint16_t P
|
||
1. медленно дрыгаем ногами SPI(4:5)\_CNV_Pin для //Prepare conversion и //Stop acqusition & start conversion
|
||
2. Включаем SPI, ждем получения значения, возвращаем его.
|
||
3. Различия между параметрам num(1:4) -- дрыгаем разными ногами и слушаем разные SPI(4 или 5)
|
||
4. Ноги: (по 1_1_Report_generator_heterodyne_20240124 1.pdf)^[![[1_1_Report_generator_heterodyne_20240124 1.pdf#page=29]]]
|
||
|
||
| название | на железе (по .ioc) | на схеме из report | окончание | |
|
||
| ----------------- | ------------------- | ------------------ | ------------------------------------------------------------------------------- | -------------------------------------------- |
|
||
| ADC_ThrLD1_CS_Pin | PE11 | SPI4_NSS | [AD7686CRMZ](https://www.analog.com/en/products/ad7686.html#part-details) (ADC) | меряет цепь ThrLD1 -- **подтянутую к 2V5_3** |
|
||
| ADC_MPD1_CS_Pin | PE10 | SPI4_IO1 | [AD7686CRMZ](https://www.analog.com/en/products/ad7686.html#part-details) (ADC) | меряет цепь `100 mV` -- 1/50 от 5VA2 |
|
||
[Даташит на AD7686](AD7686.pdf)
|
||
6. Читаются:
|
||
1. num == 1 => MPD1
|
||
2. num == 2 => MPD2
|
||
3. num == 3 => ThrLD1
|
||
4. num == 4 => ThrLD2
|
||
7. Зачем-то MPhD_T() в коде всегда вызывается 2 раза подряд с одним и тем же аргументом, причем результат первого вызова отбрасывается.
|
||
Что такое ThrLD1? -- **Temperature** LaserDiode? ThorlabsLaserDiode?
|
||
Что такое MPD1? -- Monitor PhotoDiode1?
|
||
### Set_LTEC(uint8_t num, uint16_t DATA)
|
||
- num == 1 => запись DATA в DAC_LD1
|
||
- num == 2 => запись DATA в DAC_LD2
|
||
- num == 3 => запись DATA в DAC_TEC1
|
||
- num == 4 => запись DATA в DAC_TEC2
|
||
Куда идут значения MPhD_T(uint8_t num) -> uint16_t adc_val?
|
||
# В основном рабочем цикле WORK_ENABLE (main.c:243), каждую 1 мс:
|
||
TO7 -- счетчик TIM7_overflow -- происходят каждую 1 мс(? -- согласно комментарию в коде. Можно проверить, найдя источник тактирования TIM7 и зная настройки таймера)
|
||
- LD1_param.POWER = MPhD_T(1) (MPD1);//Get Data from monitor photodiode of LD1 **измерили мощность**
|
||
- LD1_param.LD_CURR_TEMP = MPhD_T(3); **измерили температуру**
|
||
- temp16=PID_Controller_Temp(&LD1_curr_setup, &LD1_param, 1); **рассчитали новую мощность нагревателя лазера
|
||
- Set_LTEC(3, temp16);//Drive Laser TEC 1 **отправили новую мощность в DAC нагревателя
|
||
- LD1_param.LD_CURR_TEMP -- средняя температура, реализовано через накопитель T1_temp.
|
||
- Корректировка нагревателя происходит непрерывно, каждый рабочий цикл (раз в 1 мс)
|
||
- Также непрерывно в Long_Data записывается LDx_param.POWER. LD1 -- в позиции от 0 до CURRL_16-1 (\==99), LD2 -- от 100 до 199.
|
||
- В DAC драйвера лазера записывается новая мощность из LD1_curr_setup.CURRENT\[WorkCounter]
|
||
-
|
||
- WorkCounter -- счетчик рабочих циклов. Меняется от 0 до 99, затем сбрасывается. При определенных значениях происходит:
|
||
- WorkCounter == 0 => старт нового цикла,
|
||
- WorkCounter == CURRL_16-8 (=92) -- запись значений внутренних ADC в конец Long_Data\[CURRL_16\*2 + 5:10]. (main.c:284)
|
||
- WorkCounter == CURRL_16-1 (main.c:317)
|
||
- В LDx_param.LD_CURR_TEMP записывается усредненная за весь цикл (WorkCounter от 0 до 99) температура
|
||
- В Long_Data\[CURRL_16\*2+1:2] записывается время с дискретностью 10 мс (т.е. единица времени -- 10 мс)
|
||
- В Long_Data\[CURRL_16\*2+3] записывается LD1_param.LD_CURR_TEMP; (main.c:337)
|
||
- В Long_Data\[CURRL_16\*2+4] записывается LD2_param.LD_CURR_TEMP; (main.c:340)
|
||
|
||
## Структура Long_Data
|
||
|
||
| Long_Data индекс | значение | кто пишет |
|
||
| -------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
|
||
| 0 : CURRL_16-1 (0:99) | Измеренная мониторным диодом мощность лазера 1 | LD1_param.POWER (main.c:269, 274), измеренное MPhD_T(1) (main.c:250) |
|
||
| CURR_L16 : CURRL_16\*2-1 (100:199) | Измеренная мониторным диодом мощность лазера 2 | LD2_param.POWER (main.c:270, 275), измеренное MPhD_T(2) (main.c:252) |
|
||
| CURR_L16\*2 +1:2 | Время в десятках мс | TO6_stop = TO6; и следующие 2 строки (main.c:332:334) (TO6 -- счетчик переполнения таймера TIM6, происходящего каждые 10 мс) |
|
||
| Long_Data\[CURRL_16\*2+3] | Усредненная за цикл варьирования мощности температура лазера 1 | LD1_param.LD_CURR_TEMP (main.c:337) Усреднение -- main.c:323 и main.c:264. Среднее рассчитывается прямо перед записью в массив. До этого в LD1_param.LD_CURR_TEMP хранится последняя измеренная температура |
|
||
| Long_Data\[CURRL_16\*2+4] | Усредненная за цикл варьирования мощности температура лазера 2 | Аналогично предыдущему |
|
||
| Long_Data\[CURRL_16\*2 + 5:10] | Значения внутренних ADC. Каналы и пины MCU соответственно: \[ADC1_IN2 - PA2, ADC1_IN8 - PB0, ADC1_IN9 - PB1, ADC1_IN10 - PC0, ADC1_IN11 - PC1, ADC2_IN15 - PF5] | Запись происходит когда WorkCounter == CURRL_16-8. main.c:284:311 |
|
||
| Long_Data\[CURRL_16\*2 + 11] | //Message ID | main.c:1577 |
|
||
| Long_Data\[DL_16-1] (212) | Checksum | main.c:342:348 |
|
||
Long_Data сохраняется на SD карточку (main.c:342:348)
|
||
Long_Data может быть прочитана с SDcard (main.c:216:218)
|
||
Long_Data отправляется по UART через DMA (main.c:434:442) или (main.c:420:433), взависимости от UART_transmission_request (если равна MESS_02 или MESS_03)
|
||
Long_Data (uint16_t) преобразуется в UART_DATA (uint8_t), затем вызывается функция USART_TX_DMA(data_length), запускающая отправку через DMA. DMA контроллер сконфигурирован брать данные из памяти, начиная с указателя UART_DATA (main.c:1437), отправлять в регистр LL_USART_DMA_REG_DATA_TRANSMIT, после чего инкрементировать адрес (main.c:1177), откуда берутся данные. И так data_length раз.
|
||
#### Где устанавливается флаг UART_transmission_request?
|
||
MESS_03 -- если Long_Data прочитан с SDcard
|
||
MESS_02 -- если CPU_state == TRANS_ENABLE
|
||
Установка флага CPU_state в состояние TRANS_ENABLE:
|
||
Если UART принял команду 0x4444.
|
||
# Обработка команды 0x4444
|
||
1. по UART пришло сообщение. Когда прием сообщения окончился -- вызывается обработчик UART_RxCpltCallback (stm32f7xx_it.c:376)
|
||
2. Обработчик читает заголовок сообщения. Если это 0x4444 -- CPU_state устанавливается в TRANS_ENABLE.
|
||
3. В основном цикле (main.c:154) проверяется CPU_state. Если это TRANS_ENABLE -- UART_transmission_request устанавливается в MESS_02, CPU_state устанавливается в предыдущее состояние.
|
||
4. В том же цикле проверяется состояние UART_transmission_request. Если это MESS_02:
|
||
1. Рассчитывается контрольная сумма массива Long_Data
|
||
2. Long_Data отправляется через DMA на передачу UART
|
||
# Режим TASK_ENABLE
|
||
0. TIM10 -- установлен на генерацию прерывания и обновление TO10. Предделитель дает один отсчет таймера в 1 мкс.
|
||
1. Установили период TIM10 в dt микросекунд. (обновляем TO10) (main.c:357:363)
|
||
2. Каждое обновление TO10 через записываем Set_LTEC в DAC, увеличиваем параметр (task.current_param) на task.delta_param, пока не достигнем максимального значения (task.max_param) (main.c:373:379)
|
||
3. Останавливаем TIM10, обнуляем счетчики (TO10, TO10_before), task.current_param = min_param;
|
||
4.
|
||
|
||
# почему при установке min, max тока одного лазера ток другого устанавливается == min первого?
|
||
В For_stm32_2023_12_08 — в main.c:339 — при варьировании тока диода 1 — ток диода 2 устанавливается в мин. значение тока диода 1. В main.c:378 — наоборот. Зачем так сделано — непонятно.
|
||
В For_stm32_cubeide -- всё хорошо, токи варьируются независимо.
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|