Lampa VFD -> procesor AVR

[MKramer]

Mam taki tylko troszkę lampowy problem, jednak wierzę, że uzyskam od Was pomoc.
Problem jest ciekawy. Jest sobie odtwarzacz CD Technics z wyświetlaczem lampowym VFD. Moim zadaniem jest odczyt numeru utworu i czas jego trwania (minuty i sekundy) i wyświetlenie tego na dużych wyświetlaczach LED w pewnym oddaleniu od CD.
Większość spraw już rozwiązałem, mam nawet gotowy prototyp, który w skrócie wygląda następująco. Dwa procesory ATTiny2313 (akurat takie mam), jeden odczytuje lampę VFD i przesyła 6 cyfr poprzez RS do drugiego procka, który wyświetla je na wyświetlaczach LED. Banał.... poza jednym szczegółem. Nie wiem jak "odczytać" lampę VFD.
W tym odtwarzaczu informacja wyświetlana jest multipleksowana. Dla mnie ważne są trzy pola (obszary ze wspólną siatką): pole numeru utworu, pole minut i pole sekund. W obrębie każdego z tych pól są dwa wskaźniki 7-segmentowe. Lampa sterowana jest standardowo impulsami 30V. W sumie więc jest 17 interesujących mnie wyprowadzeń - 14 z nich odnoszą się do segmentów obu cyfr, pozostałe 3 to identyfikacja świecącego pola.

Doradźcie jak ugryźć taki problem. Nie mam praktyki na tym polu i nie wiem jak się do tego mądrze zabrać.

Dzięki

[Tomasz Gumny]

[...]jeden odczytuje lampę VFD [...] Nie wiem jak "odczytać"

Zakładam że pierwsze "odczytać" dotyczy podłączenia a drugie interpretacji tego co odczytano? Zacznij od sprawdzenia czasu multipleksowania. Program najłatwiej będzie oprzeć o przerwanie PCINT. Pod warunkiem, że wystarczy czasu na jego obsługę...

[MKramer]

Połączyć można chociażby poprzez tranzystory kluczujące, więc tu nie będzie raczej problemu.
Akurat jestem bez oscyloskopu i nie potrafię jednoznacznie stwierdzić jaka jest częstotliwość multipleksowania. Multimetr pokazuje coś koło 5kHz na wyprowadzeniu jednej z siatek, co wydaje mi się mało prawdopodobne - chyba ciut za dużo?

pozdrawiam

Mariusz

[tszczesn]

W tym odtwarzaczu informacja wyświetlana jest multipleksowana. Dla mnie ważne są trzy pola (obszary ze wspólną siatką): pole numeru utworu, pole minut i pole sekund. W obrębie każdego z tych pól są dwa wskaźniki 7-segmentowe. Lampa sterowana jest standardowo impulsami 30V. W sumie więc jest 17 interesujących mnie wyprowadzeń - 14 z nich odnoszą się do segmentów obu cyfr, pozostałe 3 to identyfikacja świecącego pola.

Najprościej? Podłącz te 14 sygnałów do wejśc dwóch portów.
Trzy sygnały multipleksujące podłącz do wejść generujących przerwania. Ustal na wyzwalanie zboczem narastającym (bo siatki kluczowane są dodatnio). W procedurze obsługi przerwania od każdego wejścia odczytuj te czternaście linii i zapisz w pamięci, oczywiście w oddzielnych komórkach dla każdego przerwania. Program główny niech w pętli przesyła te sześć cyfr dalej. I już. Z tym, że chyba 2313 ma za mało nóg, potrzebujesz co najmniej 14+3+2 (RS232) = 19 pinów we-wy.

[Tomasz Gumny]

[...]jestem bez oscyloskopu i nie potrafię jednoznacznie stwierdzić jaka jest częstotliwość multipleksowania.

Nie da się tego zrobić bez sprawdzenia przebiegów. Wystarczy rezystor, ogranicznik na dwóch diodach połączonych antyrównolegle i możesz wejść na kartę dźwiękową. Programów "oscyloskopowych" znajdziesz w necie bez liku.

[Tomasz Gumny]

Trzy sygnały multipleksujące podłącz do wejść generujących przerwania. Ustal na wyzwalanie zboczem narastającym (bo siatki kluczowane są dodatnio). W procedurze obsługi przerwania od każdego wejścia odczytuj te czternaście linii

Dla zapobieżenia "podżarzania" sąsiednich znaków/segmentów stosuje się czasem niewielkie opóźnienia między wystawieniem sygnałami załączającymi segmenty a wybierającymi znaki. Jeśli opóźnień nie będzie, to odczytasz segmenty akurat w chwili gdy się zmieniają. Jeśli takowe opóźnienia są, to stan na segmentach może się jeszcze nie ustalić. Proponuję jednak obejrzeć przebiegi, ustalić co jest wystawiane jako pierwsze i generalnie jakie są czasy zapalania.

[tszczesn]

Dla zapobieżenia "podżarzania" sąsiednich znaków/segmentów stosuje się czasem niewielkie opóźnienia między wystawieniem sygnałami załączającymi segmenty a wybierającymi znaki. Jeśli opóźnień nie będzie, to odczytasz segmenty akurat w chwili gdy się zmieniają. Jeśli takowe opóźnienia są, to stan na segmentach może się jeszcze nie ustalić. Proponuję jednak obejrzeć przebiegi, ustalić co jest wystawiane jako pierwsze i generalnie jakie są czasy zapalania.

Owszem. I to na ogół siatki są opóźnione w stosunku do segmentów. Czyli najpierw gasimy siatkę, wystawiamy nową treść segmentów i zapalamy siatkę. A nawet jeśli nie, to kilka NOPów rozwiąże problem, procesor i tak się będzie bardzo nudził.

[Tomasz Gumny]

[...]nawet jeśli nie, to kilka NOPów rozwiąże problem, procesor i tak się będzie bardzo nudził.

Tak by było, gdyby program został napisany w asemblerze, a jeśli dobrze kojarzę, to autor wątku pisze w Bascomie.

[tszczesn]

[...]nawet jeśli nie, to kilka NOPów rozwiąże problem, procesor i tak się będzie bardzo nudził.

Tak by było, gdyby program został napisany w asemblerze, a jeśli dobrze kojarzę, to autor wątku pisze w Bascomie.

?

Co ma do tego język programowania?

[MKramer]

W czasie Świąt znajdę czas na testy, a na razie rozważam czysto teoretycznie. Skoro segmenty są ustawiane najpierw, a potem zapalany jest znak, to czy nie wystarczyłoby osczytywać stanu segmentów w momencie zapalenia znaku? Brzmi to dośc prosto, choć wiem, że życie takie nie jest. Postaram się więc "wejść na kartę dźwiękową" i obejrzeć przebiegi.
Jak dobrze zrozumiałem, diody połączone antyrównolegle, to takie połączone równolegle, tylko na odwrót? Celem ich jest zabezpieczenie wejścia karty dźwiękowej i ograniczenie poziomu do ok. +-0,7V, czy tak?
A tak przy okazji - co to są NOPy?

pozdrawiam

[sppp]

No Operation lub No Operation Performed. Takie opuszczenie jednego (lub kilku) cykli zegarowych przez procesor.

[Tomasz Gumny]

Skoro segmenty są ustawiane najpierw, a potem zapalany jest znak, to czy nie wystarczyłoby osczytywać stanu segmentów w momencie zapalenia znaku?

Chodzi o to, żeby znaleźć właściwy moment na odczytanie.

Celem ich jest zabezpieczenie wejścia karty dźwiękowej i ograniczenie poziomu do ok. +-0,7V, czy tak?

Tak, a szeregowy rezystor ogranicza prąd diod i sterownika wyświetlacza. Zrób od razu dla dwóch kanałów, żeby móc oglądać zależności czasowe przebiegu zapalającego segmenty i wybierającego cyfry.

A tak przy okazji - co to są NOPy?

No OPeration - instrukcja pusta w asemblerze. Wstawiana dla przedłużenia lub wyrównania czau wykonywania fragmenu programu. W bascomie na pewno jej nie będziesz używał, dopóki nie zaczniesz robić wstawek asemblerowych.
tszczesny - zrobiłem kiedyś na AVR obsługę enkodera (24 impulsy /obrót) na przerwaniu w Bascomie, C i asemblerze. Dla programu w Bascomie wystarczyło nieco szybsze pokręcenie gałką, żeby zaczął gubić kroki. Wychodziło, że obsługa przerwania, w którym było sprawdzenie jednego warunku i zwiększenie (zmniejszenie) jednej zmiennej, zajęło kilkanaście ms (przy kwarcu 11.0592MHz). Bascom po przyjęciu przerwania robi dużo, zapewne w większości zbędnych czynności, na które programista nie ma żadnego wpływu. Dlatego obawiam się, że przy częstotliwości multipleksowania rzędu kilkuset Hz, program w Bascomie może nie nadążyć z obsługą kolejnych przerwań.
Na tej samej zasadzie działa procedura obsługi enkodera w mierniku lamp (napisana w C). Może ktoś z użytkowników wypowie się o szybkości odczytywania enkodera?
W asemblerze taka procedura obsługi przerwania zajmuje kilkanaście taktów zegara...

[tszczesn]

tszczesny - zrobiłem kiedyś na AVR obsługę enkodera (24 impulsy /obrót) na przerwaniu w Bascomie, C i asemblerze. Dla programu w Bascomie wystarczyło nieco szybsze pokręcenie gałką, żeby zaczął gubić kroki. Wychodziło, że obsługa przerwania, w którym było sprawdzenie jednego warunku i zwiększenie (zmniejszenie) jednej zmiennej, zajęło kilkanaście ms (przy kwarcu 11.0592MHz). Bascom po przyjęciu przerwania robi dużo, zapewne w większości zbędnych czynności, na które programista nie ma żadnego wpływu. Dlatego obawiam się, że przy częstotliwości multipleksowania rzędu kilkuset Hz, program w Bascomie może nie nadążyć z obsługą kolejnych przerwań.
Na tej samej zasadzie działa procedura obsługi enkodera w mierniku lamp (napisana w C). Może ktoś z użytkowników wypowie się o szybkości odczytywania enkodera?
W asemblerze taka procedura obsługi przerwania zajmuje kilkanaście taktów zegara...

Może, BASCOMa na oczy nie widziałem, ale to by oznaczało, że jest generalnie do ...

Asembler - prawda, odrobina kombinowania i program naprawdę szybki wychodzi. Ale podobno współczesne kompilatory C na µkontrolery nie ustępują wydajnością kodu porządnemu programowi w ASM.

[Tomasz Gumny]

[...] BASCOMa na oczy nie widziałem, ale to by oznaczało, że jest generalnie do ...

Dzięki ogromnej liczbie standardowych funkcji, można w Bascomie szybko napisać całkiem złożony program. Tyle, że równie szybko trzeba sięgać po procesory z ogromną pamięcią programu a w krytycznych czasowo fragmentach jedynym rozwiązaniem są wstawki w asemblerze.

[...] podobno współczesne kompilatory C na µkontrolery nie ustępują wydajnością kodu porządnemu programowi w ASM.

To się zgadza. Powiem więcej - podglądając przekład, można się nauczyć ciekawych sztuczek.