廉價邏輯分析儀學習微處理的好工具!!

antlu

用 C語言 控制MCU作玩具也已經好幾年了,沒有壓力進步慢是一定的,最近開始用 舅舅您 對岸代購的 SALEAE 的邏輯分析儀,好用!! 所以一定要分享給網友們,這不是推銷,但是誠心的推薦(價格記得只有幾百元)!!
日前 寫 LGC12002 串列七段顯示,這幾天 想要了解 溫溼度感應器的特性,有這個儀器可以把現象顯示出來,很容易發現自己的程式寫錯,對於時序的確認來說最好不過了,...









上圖的白色部分解開放大



這是 LGC12002 的相關波形




當然期間也發現一些問題,期待大家的協助釋疑!!

1. #include "stm8s.h"
   
2. 
   
3. #define DHT_Port GPIOD
   
4. #define DHT_data GPIO_PIN_2
   
5. #define FAILURE 0
   
6. #define success 1
   
7. 
   
8. 
   
9. u8 count80,count81,DHT_get;
   
10. u8 DHT[5];
    
11. void Delayus(u16 ust)//
    
12. {
    
13.         while(ust !=0)
    
14.         {
    
15.                 ust--;
    
16.         }
    
17. }
    
18. 
    
19. void DelayMs(u16 mst)
    
20. {
    
21.         while( mst !=0)
    
22.         {
    
23.                 Delayus(164);
    
24.                 mst--;
    
25.         }
    
26. }
    
27. 
    
28. 
    
29. 
    
30. void DHT_Start(void)
    
31. {
    
32.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    
33.         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);
    
34.         DelayMs(18);//18.17ms
    
35.         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
36.         Delayus(1);
    
37.         //nop();
    
38.         //nop();
    
39.         //nop();        
    
40. //        GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);//
    
41. //        Delayus(1);//26us
    
42. //        GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);
    
43. //        Delayus(2);//68us
    
44. }
    
45. 
    
46. u8 DHT_Read(void)
    
47. {
    
48.         u8 i, j;
    
49.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);
    
50.         //check start low 80us start high 80us
    
51.         count81=0;
    
52.         while(!(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data)))
    
53.         {
    
54.                 count81++;
    
55.         }
    
56. //        if(count80>80)
    
57. //        return FAILURE;
    
58.   count80=0;
    
59.         while(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data))
    
60.         {
    
61.                 nop();
    
62.                 count80++;
    
63.         }
    
64. //        if(count80>80)
    
65. //        return FAILURE;        
    
66.         
    
67.         //40bit 5byte read and store LOOP 5 sloop8
    
68.         /*
    
69.         for(j=0;j<5;j++)
    
70.         {
    
71.         for(i=0;i<8;i++)
    
72.         {
    
73.                         while(!(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data)))
    
74.                         {
    
75.                                 count80++;
    
76.                         }
    
77.         if(count80 <50)
    
78.            DHT_get+=1;
    
79.         else
    
80.            DHT_get+=0;
    
81.                  DHT_get<<1;
    
82.         
    
83.   }
    
84.         DHT[j]=DHT_get;
    
85.   }
    
86.         */
    
87.         
    
88. }
    
89. 
    
90. 
    
91. main()
    
92. {
    
93.         
    
94.         while (1)
    
95.         {
    
96.                 DHT_Start();
    
97.                 DHT_Read();
    
98.                
    
99.                 DelayMs(20);
    
100.         }
     
101. }

複製代碼

原先以為 Delayus(n) 會延遲n 微秒,沒想到跟事實天差地遠,
        GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);
        Delayus(1);//26us
        GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);
        Delayus(2);//68us

我用 邏輯分析儀量取 一個輸出為low並且延遲  Delayus(1) 居然要花上 26us.一個輸出並且延遲Delayus(2) 要花掉 68us 這讓我大吃一驚,接下來的動作,要把我考倒了.
   因為這個溫溼度發出來的信號是 拉低位準時間50us 升高位準作為資料 24us(0) 70us(1) http://www.adafruit.com/datasheets/DHT11-chinese.pdf
不知道我這個 STM8S103 怎麼解決?

jojoling

你截圖上左邊的那2個數字是多少？
LA 需要注意的是取樣頻率，這基本上代表你所能取樣的最小變化點喔~

antlu

jojoling 發表於 2014-12-1 01:11 AM
你截圖上左邊的那2個數字是多少？
LA 需要注意的是取樣頻率，這基本上代表你所能取樣的最小變化點喔~
...

jojoling大;
   5M 2M

antlu

新發現

1. 
   
2. main()
   
3. {
   
4.        
   
5.         while (1)
   
6.         {
   
7.         //        DHT_Start();
   
8.         //        DHT_Read();
   
9.                 GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
   
10.                         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
11.                         count81++;
    
12.                         count81++;
    
13.                         count81++;
    
14.                         count81++;
    
15.                         count81++;
    
16.                         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
17.                         count81++;
    
18.                         count81++;
    
19.                         count81++;
    
20.                         count81++;
    
21.                         count81++;
    
22.         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
23.                         count81++;
    
24.                         count81++;
    
25.                         count81++;
    
26.                         count81++;
    
27.                         count81++;       
    
28.         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
29.                        
    
30.                 DelayMs(2);
    
31.         }
    
32. }
    

複製代碼

它的波形 注意 第一個時間41.5us


我把 gpio定義放在 loop之前

1. main()
   
2. {
   
3.                 GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
   
4.         while (1)
   
5.         {
   
6.         //        DHT_Start();
   
7.         //        DHT_Read();
   
8.        
   
9.                         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
   
10.                         count81++;
    
11.                         count81++;
    
12.                         count81++;
    
13.                         count81++;
    
14.                         count81++;
    
15.                 //        count81++;
    
16.                 //        count81++;
    
17.                 //        count81++;
    
18.                 //        count81++;
    
19.                 //        count81++;
    
20.                         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
21.                         count81++;
    
22.                         count81++;
    
23.                         count81++;
    
24.                         count81++;
    
25.                         count81++;
    
26.         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
27.                         count81++;
    
28.                         count81++;
    
29.                         count81++;
    
30.                         count81++;
    
31.                         count81++;       
    
32.         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
33.                        
    
34.                 DelayMs(2);
    
35.         }
    
36. }

複製代碼

它的波形就不一樣了


真是奇怪居然 gpio定義會影響到接下來的 i/o 輸出

jojoling

1.那是正常的~因為 pipeline 與 I/O的動作，是不能加速的。寫 BIOS常常需要 delay 的時後，常常是下 I/O 指令，這就是我們常見BIOS用的 I/O delay用法~
2.pipeline 與 條件分支指令，也是不能加速的(以這種簡單便宜的 mcu來說，成本問題，那是硬體設計分支預測的數字我看不到，那是取樣筆數，第2個數字是說目前的取樣頻率~你一開始圖上的數字是 125Khz，需注意沒弄錯喔。
4.一般來說 I/O指令都是比較慢的，不過這顆，應該在這方面需要很注意，看起來真的特性很不同，需特別了解。
問題)。
5. Saleae 8 ，最高速 25Mhz 取樣，是有條件的，就是不能同時取樣過多隻腳。以你的圖來看，最左邊的6. 最後，要討論指令時間，需要貼出compiler產生的組語~很多情形，高階語言你沒指令，它會假定那不是 I/O 動作，而被最佳化移除。
  ex: 一個用於 delay 的 loop，有時會被空間與效能的最佳化而直接移除。

jojoling

找看看有沒有 .lst 產生，或需要設定讓它產生~這個為 ST virtual Studio 的投影片~


底下為產生出來的 .lst
1.可以用來參考組語怎麼寫
2.查真正底層的 code
3.查如何編寫一個組語的副程式與高階連結
4.檢查高階的最佳化~
.......

antlu

要求助了!!
波形
放大後


要把它解出來,請大家幫忙看看程式應該怎麼改才正確!!  感謝!!

1. 
   
2. #include "stm8s.h"
   
3. #define DHT_Port GPIOD
   
4. #define DHT_data GPIO_PIN_2
   
5. u8 count80,count81;//計數時間
   
6. u8 DHT_get;
   
7. u8 DHT[5];
   
8. void Delayus(u16 ust)//
   
9. {
   
10.         while(ust !=0)
    
11.         {
    
12.                 ust--;
    
13.         }
    
14. }
    
15. 
    
16. void DelayMs(u16 mst)
    
17. {
    
18.         while( mst !=0)
    
19.         {
    
20.                 Delayus(164);
    
21.                 mst--;
    
22.         }
    
23. }
    
24. 
    
25. 
    
26. 
    
27. void DHT_Start(void)
    
28. {
    
29.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    
30.         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);
    
31.         DelayMs(18);//18.17ms
    
32.         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
33.         Delayus(1);
    
34. 
    
35. }
    
36. 
    
37. u8 DHT_Read(void)
    
38. {
    
39.         u8 i, j,pulse,k;
    
40.         pulse=0;
    
41.         count81=0;
    
42.        
    
43.                 while(!GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data));
    
44.                 while(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data));
    
45.                 for(i=0;i<5;i++)
    
46.                 {
    
47.                         for (j=0;j<8;j++)
    
48.                         {
    
49.                                  while(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data))
    
50.                                  {
    
51.                                   count81++;
    
52.                                  }
    
53.                                    if(count81>2)
    
54.                                                 pulse +=0x80;
    
55.                                                 else
    
56.                                                 pulse +=0x00;
    
57.                                                 pulse>>1;       
    
58.                                                 count81=0;
    
59.                         }
    
60.                         DHT[i]=pulse;
    
61.                         pulse=0;
    
62.                 }
    
63. }
    
64. 
    
65. 
    
66. main()
    
67. {
    
68.                 GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    
69.         while (1)
    
70.         {
    
71.         DHT_Start();//送出讀取的指令
    
72.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);//此一 設定大大會影響 時間所以要獨立出來
    
73.         DHT_Read();
    
74.                 DelayMs(300);
    
75.         }
    
76. }

複製代碼

legion

這個DHT11記得是單線作串列傳輸的,所以在時序上要控制的比較精準一點
而且時序一旦不準就什麼都不對了,所以要先控制好信號的時序準確問題
主要是一旦用C來寫的話,編譯後在時序上恐怕變數很大
單純用DELAY的模式也不是不行,但一般應該都是用計數中斷來作的
DHT11自己手上也有2棵,但覺得麻煩和精度問題都改用DHT21來用
如果不能用中斷方式來處理,恐怕要想看看怎麼用組合語言去作那一段

easy2led

antlu 發表於 2014-12-1 01:49 AM
新發現

它的波形 注意 第一個時間41.5us

init包在裡面每次都會執行所以時間就拉長了，移出來後只做hi & low時間就比較對稱。

antlu

easy2led 發表於 2014-12-2 01:35 PM
init包在裡面每次都會執行所以時間就拉長了，移出來後只做hi & low時間就比較對稱。 ...

easy2led大:
   感謝,的確如此!!

antlu

legion 發表於 2014-12-2 10:09 AM
這個DHT11記得是單線作串列傳輸的,所以在時序上要控制的比較精準一點
而且時序一旦不準就什麼都不對了,所以 ...

legion大:
    感謝你的建議!! 我感覺這個MCU 對C有一點負擔!!

補充內容 (2014-12-4 11:38 AM):
問題造就進步!!  昨天發現這個MCU正常被設定為16M 除頻8,我把它改成 16M除頻1好樣有一點"眉目"了!!

antlu

legion 發表於 2014-12-2 10:09 AM
這個DHT11記得是單線作串列傳輸的,所以在時序上要控制的比較精準一點
而且時序一旦不準就什麼都不對了,所以 ...

legion大:
   我的問題解決了!!
        CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1); 這樣它的速度就快了 8倍!!

1. /*
   
2. 20141205 因應溼度sensor而寫的程式出了幾個問題
   
3. 1.mcu速度不夠快因為mcu自動設定頻率16M除8 於是更改之後後速度 變快許多而解決速的的問題
   
4.         CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//以16m速度 進行
   
5. */
   
6. #include "stm8s.h"
   
7. #include "stm8s_clk.h"
   
8. #define DHT_Port GPIOD
   
9. #define DHT_data GPIO_PIN_2
   
10. u8 count80,count81;//計數時間
    
11. u8 DHT_get;
    
12. u8 DHT[5];
    
13. 
    
14. 
    
15. 
    
16. 
    
17. void Delayus(u16 ust)//
    
18. {
    
19.         while(ust !=0)
    
20.         {
    
21.                 ust--;
    
22.         }
    
23. }
    
24. 
    
25. void DelayMs(u16 mst)
    
26. {
    
27.         while( mst !=0)
    
28.         {
    
29.                 Delayus(1315);//164
    
30.                 mst--;
    
31.         }
    
32. }
    
33. 
    
34. 
    
35. 
    
36. void DHT_Start(void)
    
37. {
    
38. 
    
39.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    
40.         GPIO_WriteLow(DHT_Port,DHT_data);
    
41.         DelayMs(18);//18.17ms
    
42.         GPIO_WriteHigh(DHT_Port,DHT_data);//10us
    
43.         Delayus(20);
    
44. 
    
45. }
    
46. 
    
47. u8 DHT_Read(void)
    
48. {
    
49.         u8 i, j,pulse,k;
    
50.         pulse=0;
    
51.         count81=0;       
    
52.                 while(!GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data));
    
53.                 while(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data));
    
54.                 for(i=0;i<5;i++)
    
55.                 {
    
56.                         for (j=0;j<8;j++)
    
57.                         {
    
58.                                 while(!GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data));
    
59.                                  while(GPIO_ReadInputPin(DHT_Port,DHT_data))
    
60.                                  {
    
61.                                   count81++;
    
62.                                  }
    
63.                                                 pulse<<=1;
    
64.                                    if(count81>20)
    
65.                                                 pulse +=1;
    
66.                                                 else
    
67.                                                 pulse +=0;                       
    
68.                                                 count81=0;
    
69.                         }
    
70.                         DHT[i]=pulse;
    
71.                         pulse=0;
    
72.                 }
    
73. }
    
74. 
    
75. 
    
76. main()
    
77. {
    
78.                 CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//以16m速度 進行
    
79.                 GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    
80.         while (1)
    
81.         {
    
82.                
    
83.         DHT_Start();//送出讀取的指令
    
84.         GPIO_Init(DHT_Port,DHT_data,GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT);//此一 設定大大會影響 時間所以要獨立出來
    
85.         DHT_Read();
    
86. //        CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV8);//以16m速度 進行
    
87.                 DelayMs(300);
    
88.         }
    
89. }

複製代碼

cnpan

STM 8 與51 不同處除了核心不同還有增強增邊的功能,有多個計時器,計時要用TIMER 才不會影響程式的運作.
例如:使用不同的timer對應單一IO 的output及input,運算load 就不會加重.
如果沒有用到這些新增的特點,運算能力不會大幅提昇.也就不能使用更多的功能在這低價的MCU上.
MCU 內定的低工作頻率的觀念是考慮降低運作功率,對應長時間運作的系統，這是重要的能運源使用管理.  

legion

antlu 發表於 2014-12-6 12:40 AM
legion大:
   我的問題解決了!!
        CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1); 這樣它的速度就快了  ...

antlu大
單純時序上的問題比較好解決
不過antlu大,其實也都作了相當一段時間了,
有點好奇你還一直都糾結在溫度,時鐘這些上面是還蠻奇怪的
有時應該想想可否找個較大型的題目來作,也許能產生更多想法及方向
不管用那種mcu一旦上手後,應該作點不同的東西,或者找塊TFT來作也是可以的

antlu

legion 發表於 2014-12-6 04:27 PM
antlu大
單純時序上的問題比較好解決
不過antlu大,其實也都作了相當一段時間了,

LEGION大:
   抱歉,有點辜負你的期待,大型的題目很費腦袋,我不太想給自己太大壓力!!
  說到溫度 時間 其實這只是一個"媒介" 一路上從模仿實驗板資料,作的時鐘溫度計 1302和 18B20 到 溫度計使用 NTC 元件,這段時間慢慢的學到 AD 轉換 GPS 轉換 溫度查表的技巧以及較高階的MCU語言,這次的 PT6961 LED 也算是進階吧!! 後續還有 I2C 的轉換,這樣就可以做到 紀錄器的動作!!
  再次感謝!!

antlu

cnpan 發表於 2014-12-6 02:34 PM
STM 8 與51 不同處除了核心不同還有增強增邊的功能,有多個計時器,計時要用TIMER 才不會影響程式的運作.
例 ...

CNPAN大:
      不是很了解ㄟ!!
      這一個MCU TIMER 很強,只是我還在起步階段!!