modules/hardware/pwm/timers_synch.c

   1 /*
   2  *  Copyright Droids Corporation, Microb Technology, Eirbot (2005)
   3  *
   4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  *  (at your option) any later version.
   8  *
   9  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  *  GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  16  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17  *
  18  *  Revision : $Id: timers_synch.c,v 1.4.4.2 2006-11-30 22:00:31 zer0 Exp $
  19  *
  20  */
  21
  22
  23 /** \file timers_synch.c
  24  *  \brief this code synchronizes the timers in order to optain synchronous PWMs
  25  *
  26  *  \todo Test this function on various uC
  27  *  \todo modify if there exists other prescaler configurations
  28  *
  29  *  \test This feature is not 100% shure for the moment, but has been tested on M32 and M128
  30  *
  31  *
  32  * this code synchronizes the timers in order to optain synchronous PWMs,
  33  * such a feature can be used for driving 3-phase motors with PWMS from different timers
  34  *
  35  *
  36  * to synch PWMs you need to enshure that the timers have same prescales,
  37  * and the same PWM mode
  38  *
  39  * There is one little side effect : if there are common prescalers in your controller they will all be reset
  40  */
  41
  42
  43
  44 #include <avr/io.h>
  45 #include <pwm.h> // for config
  46
  47 #include <timers_synch.h>
  48
  49
  50
  51 #if ( (defined TIMER0_SYNCH) || (defined TIMER1_SYNCH) || (defined TIMER2_SYNCH) || (defined TIMER3_SYNCH) )
  52
  53
  54 void pwm_synch(void)
  55 {
  56         uint8_t flags;
  57
  58 // computations of prescale for sync
  59 #ifdef TIMER0_SYNCH
  60   #undef PWM_SYNCH_PRESCALE
  61   #define PWM_SYNCH_PRESCALE TIMER0_PRESCALE
  62 #endif
  63 #ifdef TIMER1_SYNCH
  64   #undef PWM_SYNCH_PRESCALE
  65   #define PWM_SYNCH_PRESCALE TIMER1_PRESCALE
  66 #endif
  67 #ifdef TIMER2_SYNCH
  68   #undef PWM_SYNCH_PRESCALE
  69   #define PWM_SYNCH_PRESCALE TIMER2_PRESCALE
  70 #endif
  71 #ifdef TIMER3_SYNCH
  72   #undef PWM_SYNCH_PRESCALE
  73   #define PWM_SYNCH_PRESCALE TIMER3_PRESCALE
  74 #endif
  75
  76 // verify that all the prescales are the same
  77
  78 #ifdef TIMER0_SYNCH
  79   #if (PWM_SYNCH_PRESCALE  != TIMER0_PRESCALE)
  80     #error TIMER0: not the same prescaler for synchronized PWMs, please verify your pwm_config.h
  81   #endif
  82 #endif
  83 #ifdef TIMER1_SYNCH
  84   #if (PWM_SYNCH_PRESCALE  != TIMER1_PRESCALE)
  85     #error TIMER1: not the same prescaler for synchronized PWMs, please verify your pwm_config.h
  86   #endif
  87 #endif
  88 #ifdef TIMER2_SYNCH
  89   #if (PWM_SYNCH_PRESCALE  != TIMER2_PRESCALE)
  90     #error TIMER2: not the same prescaler for synchronized PWMs, please verify your pwm_config.h
  91   #endif
  92 #endif
  93 #ifdef TIMER3_SYNCH
  94   #if (PWM_SYNCH_PRESCALE  != TIMER3_PRESCALE)
  95     #error TIMER3: not the same prescaler for synchronized PWMs, please verify your pwm_config.h
  96   #endif
  97 #endif
  98
  99
 100
 101 // step between timer activations
 102
 103 #if (PWM_SYNCH_PRESCALE  == TIMER_8_PRESCALE_1)
 104   #define STEP 1
 105 #else
 106   #define STEP 0
 107 #endif
 108
 109
 110
 111   IRQ_LOCK(flags);
 112
 113   {
 114   //***************************************************
 115   // register declarations
 116   //***************************************************
 117
 118 #ifdef TIMER0_SYNCH
 119   register uint8_t tccr0;
 120 #endif
 121 #ifdef TIMER1_SYNCH
 122   register uint8_t tccr1b;
 123 #endif
 124 #ifdef TIMER2_SYNCH
 125   register uint8_t tccr2;
 126 #endif
 127 #ifdef TIMER3_SYNCH
 128   register uint8_t tccr3b;
 129 #endif
 130
 131   register uint8_t sfior;
 132
 133   //***************************************************
 134   // save state and stop timers
 135   //***************************************************
 136
 137 #ifdef TIMER0_SYNCH
 138   tccr0 = TCCR0;
 139   TCCR0 = 0x00;
 140 #endif
 141 #ifdef TIMER1_SYNCH
 142  tccr1b = TCCR1B;
 143  TCCR1B = 0x00;
 144 #endif
 145 #ifdef TIMER2_SYNCH
 146   tccr2 = TCCR2;
 147   TCCR2 = 0x00;
 148 #endif
 149 #ifdef TIMER3_SYNCH
 150   tccr3b = TCCR3B;
 151   TCCR3B = 0x00;
 152 #endif
 153
 154   //***************************************************
 155   // the timers are now stopped, we set the TCNT's to given values
 156   // set timers to given values
 157   // the timers would then be startes one after another,
 158   // and synchronize themselves while starting with the right offset
 159   //***************************************************
 160
 161 #ifdef TIMER0_SYNCH
 162   TCNT0 = 0;
 163 #endif
 164 #ifdef TIMER1_SYNCH
 165   TCNT1H = 0;
 166   TCNT1L = 1l * STEP;
 167 #endif
 168 #ifdef TIMER2_SYNCH
 169   TCNT2 = 2l * STEP;
 170 #endif
 171 #ifdef TIMER3_SYNCH
 172   TCNT3H = 0;
 173   TCNT3L = 4l * STEP; // one more, cause TCCR acess takes one instruction more (see TCCR3B acess, down)
 174 #endif
 175
 176   //***************************************************
 177   // resetting prescalers (some could influence unwanted timers, enshure that there are no problems with that )
 178   // this is done this manner to be absolutely synchronous
 179   //***************************************************
 180
 181   sfior = SFIOR;
 182
 183   // mega 128
 184 #if (defined PSR321) && ( (defined TIMER3_SYNCH) || (defined TIMER2_SYNCH)  || (defined TIMER1_SYNCH) )
 185   sfior |= (1<<PSR321);
 186 #endif
 187 #if (defined PSR0) && (defined TIMER0_SYNCH)
 188   sfior |= (1<<PSR0);
 189 #endif
 190   // mega  163, 32 ...
 191 #if (defined PSR10) && ( (defined TIMER1_SYNCH) || (defined TIMER0_SYNCH))
 192   sfior |= (1<<PSR10);
 193 #endif
 194 #if (defined PSR2) && (defined TIMER2_SYNCH)
 195   sfior |= (1<<PSR2);
 196 #endif
 197
 198   //////////////////////////////////////////////////
 199   // here begins the time critical  section
 200   // this all is done within less than 8 cycles, to assure function even with a prescaler set to 8
 201   //////////////////////////////////////////////////
 202
 203
 204   SFIOR = sfior;
 205
 206
 207   //***************************************************
 208   // running timers
 209   //***************************************************
 210
 211 #ifdef TIMER0_SYNCH
 212   TCCR0 = tccr0;
 213 #else
 214   nop();
 215 #endif
 216 #ifdef TIMER1_SYNCH
 217   TCCR1B = tccr1b;
 218 #else
 219   nop();
 220 #endif
 221 #ifdef TIMER2_SYNCH
 222   TCCR2 = tccr2;
 223 #else
 224   nop();
 225 #endif
 226 #ifdef TIMER3_SYNCH
 227   TCCR3B = tccr3b; // this instruction takes 2 cycles (on ATMEGA128)
 228 #else
 229   /* nop(); // optimized, not necessary, coz nothing after
 230   nop(); */
 231 #endif
 232
 233   //////////////////////////////////////////////////
 234   // here ends the time critical  section
 235   // this all is done within less than 8 cycles, to assure function even with a prescaler set to 8
 236   //////////////////////////////////////////////////
 237
 238
 239
 240
 241   }
 242   IRQ_UNLOCK(flags);
 243
 244
 245 }
 246
 247 #endif // ( (defined TIMER0_SYNCH) || (defined TIMER1_SYNCH) || (defined TIMER2_SYNCH) || (defined TIMER3_SYNCH) )