Częstotliwości pracy portu GPIO dla płytki Nucleo-H743ZI?

[Mellon]

Mam pytanie dot. definicji(stm32h7xx_hal_gpio.h):

#define  GPIO_SPEED_FREQ_LOW         ((uint32_t)0x00000000U)  /*!< Low speed     */
#define  GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM      ((uint32_t)0x00000001U)  /*!< Medium speed  */
#define  GPIO_SPEED_FREQ_HIGH        ((uint32_t)0x00000002U)  /*!< Fast speed    */
#define  GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH   ((uint32_t)0x00000003U)  /*!< High speed    */

Jakie one oznaczają wartości częstotliwości pracy portu GPIO dla płytki Nucleo-H743ZI?

Edytowano Październik 20, 2018 przez Treker
Poprawiłem formatowanie.

[marek1707]

Np. dokument:

https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32h743ii.pdf

i tabelka nr 61 na stronie 134 i następnej.

Jak łatwo się zorientujesz, ustawiany w rejestrze portu dwubitowy parametr nie jest bezpośrednio związany z częstotliwością a raczej z prędkością zmian sygnału wyjściowego. Za jego pomocą ustawiasz jak duże będą tranzystory sterujące pinem a więc jaką rezystancję kanału będą reprezentować a więc w powiązaniu z pojemnością obciążenia jaką prędkość zbocza osiągniesz. Częstotliwość jest tylko pochodną tego przy założeniu, że sygnał musi przecież mieć czas na narośnięcie lub opadnięcie do poprawnego  poziomu logicznego. Dlatego w tabelce masz bardzo różne częstotliwości dla tego samego ustawienia, uzależnione od pojemności obciążenia linii portu i od wysokości zasilania. I nie ma to nic wspólnego z wewnętrzną częstotliwością taktowania samego portu. Pamiętaj, że im szybsze zbocza tym większe zakłócenia emitowane w powietrze i do zasilań więc ustawiaj zawsze tyle ile potrzebujesz, ale nie więcej. Dopóki nie jest to jakiś szybki interfejs szeregowy (np. Q/SPI, SDIO, MAC, HDMI itp) to w większości przypadków - a już na pewno gdy wysyłasz sygnały kabelkami poza płytkę - ustawiaj piny na FREQ_LOW.

[Mellon]

Jasna sprawa, że używanie większych częstotliwości sygnałów może powodować problemy ze spełnieniem wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej a nawet poprawnej pracy układu. W SPL można było określić np. 200 MHz. Chodziło co oznacza freq_low tzn ile?

[marek1707]

Spróbuj przeczytać jeszcze raz to samo, tym razem ze zrozumieniem. Dla skupienia uwagi powtórzę:

"ustawiany w rejestrze portu dwubitowy parametr nie jest bezpośrednio związany z częstotliwością"

Dobrze byłoby jednak zajrzeć do podlinkowanego pdfa, to w końcu dokumentacja producenta procesora - nie można tego nie znać i wciąż udawać, że się rozumie co robi. Masz tam kilka częstotliwości dla każdego z ustawień (LOW, MEDIUM, HIGH, VERY_HIGH). Wiesz już dlaczego? Czy w świetle tego co napisałem rozumiesz teraz tę tabelkę?

A przy okazji: dlaczego właściwie "używanie większych częstotliwości sygnałów może powodować problemy ze spełnieniem wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej"? Przecież norma przewiduje dość podobne poziomy np. zakłoćeń promieniowanych tak dla 50MHz jak i dla 1GHz. Jak myślisz?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Mellon]

Projektowanie układów z sygnałami m.cz. to nie to samo co w.cz.

Dnia 17.10.2018 o 17:21, marek1707 napisał:

im szybsze zbocza tym większe zakłócenia emitowane w powietrze i do zasilań

Dnia 18.10.2018 o 23:23, marek1707 napisał:

Przecież norma przewiduje dość podobne poziomy np. zakłoćeń promieniowanych tak dla 50MHz jak i dla 1GHz

Myślę, że co innego to odporność na zakłócenia elektromagnetyczne a co innego ich emisja w urządzeniach wykorzystując częstotliwość 50MHz lub 1 GHz. Ponadto spektrum częstotliwości zakłóceń jest szersze niż pasmo częstotliwościowe używanego sygnału. Powołując się na normę warto przytoczyć jej numer.

[Elvis]

Wydaje mi się że dyskusja odnośnie STM32H743 nie najlepiej pasuje do kursu STM32F103 - to niby też stm32, ale zupełnie inny.

W każdym razie to co napisał Marek o narastaniu zbocza jest jak najbardziej prawdziwe, wczoraj robiłem pomiary nieco związane z tematem, chociaż na stm32f030 dla odmiany.

Poniżej dwa oscylogramy z trzema pinami sterowanymi jednocześnie, ale ustawionymi na różną prędkość działania:

Jak łatwo się domyślić kanał 1 miał ustawioną wysoką prędkość, drugi średnią, a trzeci niską. Oscyloskop jest już nieco wiekowy, ale mam nadzieję że trochę pomogę w dyskusji.

Natomiast co do częstotliwości, problem jest jeszcze inny - w moim teście piny nie były do niczego podłączone (poza oscyloskopem oczywiście). Sterowanie pinami wiszącymi w powietrzu nie jest ciekawe, ale jeśli je do czegoś podłączymy to czas przełączania się zmieni. Moim zdaniem podawanie częstotliwości jest jedynie orientacyjne - i dlatego w nowszych wersjach ST unika podawania liczb i stosuje bardziej opisowe metody.

Edytowano Październik 24, 2018 przez Elvis

[Treker (Damian Szymański)]

1 godzinę temu, Elvis napisał:

Wydaje mi się że dyskusja odnośnie STM32H743 nie najlepiej pasuje do kursu STM32F103 - to niby też stm32, ale zupełnie inny.

Słusznie, dziękuję za zwrócenie uwagi - posty wydzielone. Można teraz swobodnie pisać o innych układach 😉

[Mellon]

Zgadza się. Może warto kurs zrobić do Nucleo-H743ZI? To już zupełnie inny sprzęt niż F103.

Dziękuję Elvis za rzeczową odpowiedź:)

Pozdrawiam

[Elvis]

Jedną z wad STM32 (która w sumie jest zaletą), jest wręcz nadmiar dostępnych modeli mikrokontrolerów. Z jednej strony można wybrać model lepiej dostosowany do danego projektu, z drugiej jakikolwiek mikrokontroler wybierzemy do opisania podczas kursu i tak będą pytania czy przykłady zadziałają na innym...

Moim zdaniem H7 to trochę zbyt skomplikowany układ na kurs od podstaw. Można niby robić na nim miganie diodami, ale czy to nie jest przerost formy nad treścią? F103 był i nadal jest prostym układem bardzo sympatycznym do nauki. Co ciekawe większość peryferiów w rodzinie STM32 jest bardzo podobna, albo wręcz identyczna. Dzięki temu to co nauczymy się o F1, przyda się nawet na F7/H7.

[Mellon]

Może nie ograniczajmy się tylko do podstaw. Tym bardziej, że dużo zaawansowanych projektów widzę na tym forum. A tu DSP, jednostka zmienno-przecinkowa, grafika - tworzenie atrakcyjnych menu -TouchGFX i wiele innych. Zatem jest miejsce na podstawy jak i bardziej zaawansowane

Edytowano Październik 25, 2018 przez Mellon

[Mellon]

Dnia 25.10.2018 o 11:29, Elvis napisał:

Jedną z wad STM32 (która w sumie jest zaletą), jest wręcz nadmiar dostępnych modeli mikrokontrolerów. Z jednej strony można wybrać model lepiej dostosowany do danego projektu, z drugiej jakikolwiek mikrokontroler wybierzemy do opisania podczas kursu i tak będą pytania czy przykłady zadziałają na innym...

Moim zdaniem H7 to trochę zbyt skomplikowany układ na kurs od podstaw. Można niby robić na nim miganie diodami, ale czy to nie jest przerost formy nad treścią? F103 był i nadal jest prostym układem bardzo sympatycznym do nauki. Co ciekawe większość peryferiów w rodzinie STM32 jest bardzo podobna, albo wręcz identyczna. Dzięki temu to co nauczymy się o F1, przyda się nawet na F7/H7.

Niestety trochę różnic jest. A diabeł tkwi w szczegółach. Niby HAL (abstrakcyjna warstwa niezależna od sprzętu), ale sporo się różni dla F1, F4 i H7. Co ciekawe nie wynika to z różnic sprzętowych.