program GeneHF_160MHz_LM7001; {=============================================================================== par Silicium628 versions: voir plus bas dans la partie "const" - derniere mise à jour 3 avril 2009 ================================================================================ Notes de versions: la version 3.1 depassait en taille les 8 ko max de l'ATmega8 si compilee en mode normal ET la compilation en mode 'make and optimise' semble boguee: il se produit des erreurs a l'execution ================================================================================ Pilotage de la PLL integree LM7001 en mode FM, pas = 100, 50, et 25kHz -Fréquences synthétisées 96 à 160 MHz avec la même self dans le VCO -Affichage LCD 2 x 20 caractères ("splitté entre deux ports de l'ATmega) -Sélections rapide des fréquences par bouton rotatif ('en continu') -pas de synthese sélectionnable = 100, 50, et 25kHz -sauts en frequences de 10MHz, 1MHz, 100kHz, 50kHz et 25kHzpar rotation du bouton pas-a-pas F_kHz := Facteur_N * PAS; (Facteur_N est le coeficient de division de la frequence envoyé à la PLL) on definit 5 modes de fonctionnement du bouton rotatif (variable 'mode' et numero de la LED allumee) à chaque mode correspond une longueur de saut de la frequence de sortie ainsi qu'un PAS de synthese suivant le tableau suivant: MODE SAUT PAS 1 25kHz 25kHz 2 50kHz 50kHz 3 100kHz 100kHz 4 1MHz 100kHz 5 10MHz 100kHz La diode varicap du VCO est alimenté par la combinaison de deux tensions: -un première tension genérée classiquement par le comparateur de phase de la PLL apres filtre passe-bas -une seconde tension generée par l'ATmega (par integration d'un signal PWM [modulation à largeur d'impultion]) afin de centrer en permanence la fenêtre de capture de la PLL sur la fréquence désirée, ce aui permet d'étendre considérablement la plage de fréquences couvertes. ================================================================================ } { $W+ Warnings} {Warnings off} Device = mega8, VCC = 5; Import SysTick, LCDport, ADCPort; From System Import float; Define ProcClock = 16000000; {Hertz} SysTick = 10, Timer0; {msec} // ATTENTION: nécessaire pour l'horloge RTC et LCD StackSize = 128, iData; // (voir affi en runtime) FrameSize = 128, iData; LCDport = PortB, 0, PortC, 0; // control port, bit, Data port, bit ; voir le docuDriver.pdf (3.4.3 LCD-Split) //The first parameter defines the control port with its first used bit. The order of the bits are fixed but //different to the non-split driver: RS, RW, E (, Enable2 optional). LCDtype = 44780; LCDrows = 4; {rows} LCDcolumns = 20; {columns per line} ADCchans = [6], iData; {use only 1 Channel, ADC5} ADCpresc = 16; Define_usr bouton_UP = %00000100; bouton_DOWN = %00001000; RAZ_4017 = %00000001; CLK_4017 = %00000010; Implementation //============================================================================== {$IDATA} type const version : string = '3.2'; { Type Declarations } //============================================================================== {$IDATA} var // delay : SysTimer8; // ticked : boolean; rxAdr : byte; rxCmd : byte; adr1 : integer; cmd1 : integer; mode : byte; // = 1..5 pointeur vers longueur de sauts et numero de la LED à allumer. PAS : word; // 10M, 1M, 25, 50, 100 kHz ; longueur des sauts effectues avec le bouton rotatif facteur_N : word; // facteur de division à envoyer à la PLL dans le registre "Programmable divider" F_kHz : longword; memo_pos_rot : byte; pos_rot : byte; OCR2_real : float; data : word; //D0..D13 + T0..1 Note: D0=LSB commande : byte; //B0..B2 + TB + R0..2 + S Note: B0=LSB , S=MSB {--------------------------------------------------------------} {functions } procedure init_ports; // ports perso // 0 = entree, 1=sortie ; les 1 sur les pins en entrees activent les R de Pull Up (tirage à VCC) begin PortB:= %00000000; DDRB:= DDRB or %00001000; // portB[3] = sortie (OC2) DDRC:= DDRC and %001111; //PC4 en entree (IR) PC5 en entree (ADC5) DDRD:= %11110011; portD:= %00001100; // active R de pullup sur PD2 et PD3 en entrées end; procedure InitINTs; begin { TCCR2: wgm21,20 =11 ->Fast PMW com21,com20=01 ->Set OC2 on Compare Match, clear OC2 at TOP (valable pour le mode Fast PWM); voir p:116 bits2,1,0: prescaler (010 = 1/8) } // div TCCR2:= %01111 010; // Timer2 utilisé. mode Fast PWM (WGM21,20 = 11); OC2 = sortie PWM voir p:115 TIMSK := TIMSK or %00000000; // INT Timer2 comp disable; INT Timer2 overflow disable; GICR := GICR or %00000000; // gere les INTs voir page 67 du pdf MCUCR := MCUCR or %00000010; // The falling edge of INT0 generates an interrupt request. p:67 du pdf end; procedure calcul_PAS; begin case mode of 1 : PAS:= 25; | 2 : PAS:= 50; | 3..5 : PAS:= 100; | endcase; end; procedure init_variables; begin mode:= 3; calcul_PAS; facteur_N:= 1440; // pour F_out = 100 * 1440 = 144000 kHz = 144 MHz end; procedure clk_PLL; // sur pin CL begin udelay(1); // 10us portD:= portD or %01000000; udelay(1); // 10us portD:= portD and %10111111; udelay(1); // 10us end; procedure out_PLL; // 24 bits vers LM7001; voir datasheet LM7001 var n : byte; begin //calcul du mot de commande // ligne ci-dessous = config pour pas=10kHz avec Qz=7.2MHz // ATTENTION: sur le datasheet, les mots binaires sont tous écrit avec le LSB à GAUCHE. Merci Sanyo! // octet de commande = S,R2,R1,R0,TB,B2,B1,B0 (écrit à l'endroit, LSB à DROITE) case PAS of 10 : commande:= %1 001 0000; //S=1 (FM-IN); R2..0=001 ; TB,B2,B1,B0,TB=0 (diviseur de la ref fixé par R2..0) | 25 : commande:= %1 010 0000; //S=1 (FM-IN); R2..0=010 ; TB,B2,B1,B0,TB=0 (diviseur de la ref fixé par R2..0) | 50 : commande:= %1 100 0000; //S=1 (FM-IN); R2..0=100 ; TB,B2,B1,B0,TB=0 (diviseur de la ref fixé par R2..0) | 100 : commande:= %1 000 0000; //S=1 (FM-IN); R2..0=000 ; TB,B2,B1,B0,TB=0 (diviseur de la ref fixé par R2..0) | endcase; //envoi de la frequence portD:= portD and %10111111; // CL = 0 // active_CE; (pin CE du LM7001) portD:= portD or %00100000; // ENB=1 (active le transfert entre le uC et le MC145170) for n:= 0 to 13 do // on sort le LSB en premier if bit(facteur_N, n) then portD:= portD or %10000000; else portD:= portD and %01111111; endif; clk_PLL; endfor; portD:= portD and %01111111; // T0 (toujours =0) clk_PLL; portD:= portD and %01111111; // T1 (toujours =0) clk_PLL; // envoi de la commande for n:= 0 to 7 do // on sort le LSB = B0 en premier et le MSB (S) en dernier. // ATTENTION: sur le datasheet, les mots binaires sont tous écrit avec le LSB à GAUCHE. Merci Sanyo! if bit(commande, n) then portD:= portD or %10000000; else portD:= portD and %01111111; endif; clk_PLL; endfor; // desactive_CE; portD:= portD and %11011111; // ENB=0 (desactive ENB/ ce qui effectue le transfert dans les registres internes) end; procedure calcul_Frequence; begin F_kHz:= longword(facteur_N) * longword(PAS); end; procedure Affiche_facteur_N; begin LCDxy(0, 3); LCDclrEOL; Write(LCDout, IntToStr(facteur_N : 3)); end; procedure Affiche_Frequence; begin calcul_Frequence; LCDxy(4, 0); LCDclrEOL; Write(LCDout, longToStr(F_kHz : 6 : 3) + ' MHz'); end; procedure Affiche_mode; var str_saut : string[7]; begin case mode of 1 : str_saut:= '25 kHz'; | 2 : str_saut:= '50 kHz'; | 3 : str_saut:= '100 kHz'; | 4 : str_saut:= '1 MHz'; | 5 : str_saut:= '10 MHz'; | endcase; LCDxy(8, 1); LCDclrEOL; Write(LCDout, str_saut); LCDxy(11, 2); LCDclrEOL; Write(LCDout, IntToStr(PAS) + ' kHz'); end; procedure out_PWM; //le signal PWM sorti sur le pin OC2 est convertit en une tension continue (0..24V) //qui permet de centrer la fenetre de capture de la PLL (VCO + LM7001) sur la frequence desirée //La valeur est obtenue par la formule analytique OCR2 = 2*( F - 60 ) obtenue empiriquement // voir la courbe F-f(OCR2) sur feuille de calcul Open Office jointe var a : float; begin calcul_Frequence; a:= float(F_kHz) / 1000; OCR2_real:= sqr(a - 80) / 20; if OCR2_real > 255 then OCR2_real:= 255; endif; // OCR2:=10; // pour TEST accrochage de la PLL // mdelay(100); OCR2:= round(OCR2_real); // Affiche_OCR2; end; procedure eteint_toutes_LED; begin portD:= portD or RAZ_4017; // RAZ du CD4017 (éteint tout puisque les Q0 ne sont pas câblés) udelay(1); portD:= portD and not(RAZ_4017); udelay(1); end; procedure incremente_PAS; begin case PAS of 25 : PAS:= 50; facteur_N:= facteur_N div 2; | 50 : PAS:= 100; facteur_N:= facteur_N div 2; | endcase; // Affiche_mode; Affiche_frequence; Affiche_facteur_N; out_PLL; out_PWM; end; procedure decremente_PAS; begin case PAS of 100 : PAS:= 50; facteur_N:= facteur_N * 2; | 50 : PAS:= 25; facteur_N:= facteur_N * 2; | endcase; // Affiche_mode; Affiche_frequence; Affiche_facteur_N; out_PLL; out_PWM; end; procedure incremente_N; begin case mode of 4 : facteur_N:= facteur_N + 10; if facteur_N > 1600 then facteur_N:= 1600; endif; | 5 : facteur_N:= facteur_N + 100; if facteur_N > 1600 then facteur_N:= 1600; endif; | else if F_kHz < 160000 then facteur_N:= facteur_N + 1; endif; endcase; Affiche_frequence; Affiche_facteur_N; out_PLL; out_PWM; end; procedure decremente_N; begin case mode of 4 : facteur_N:= facteur_N - 10; if facteur_N < 900 then facteur_N:= 900; endif; | 5 : facteur_N:= facteur_N - 100; if facteur_N < 900 then facteur_N:= 900; endif; | else if F_kHz > 90000 then facteur_N:= facteur_N - 1; endif; endcase; Affiche_frequence; Affiche_facteur_N; out_PLL; out_PWM; end; procedure allume_LED(num : byte); var n : byte; begin eteint_toutes_LED; // if num in [1..9] then for n:= 1 to num do portD:= portD or CLK_4017; // CLK du CD4017 udelay(1); portD:= portD and not(CLK_4017); udelay(1); endfor; // endif; end; procedure scrute_boutons; var n : byte; // deux boutons poussoirs permettent de changer la longueur des sauts en frequences (que j'ai appelé "mode") // met le mode à jour // le tableau presente en preambule montre que le PAS doit changer entre les modes 1 et 2 ainsi que 2 et 3 begin n:= 0; if (PinD and bouton_UP ) = 0 then case mode of 1 : mode:= 2; allume_LED(mode); incremente_PAS; // recalcule facteur_N en fonction du nouveau PAS affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_UP ) <> 0) or n > 10; | 2 : mode:= 3; allume_LED(mode); incremente_PAS; affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_UP ) <> 0) or n > 10; | 3..4 : inc(mode); allume_LED(mode); affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_UP ) <> 0) or n > 10; | endcase; elsif (PinD and bouton_DOWN ) = 0 then case mode of 2 : mode:= 1; allume_LED(mode); decremente_PAS; // recalcule facteur_N en fonction du nouveau PAS affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_DOWN ) <> 0) or n > 10; | 3 : mode:= 2; allume_LED(mode); decremente_PAS; affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_DOWN ) <> 0) or n > 10; | 4..5 : dec(mode); allume_LED(mode); affiche_mode; mdelay(200); inc(n); repeat until ((PinD and bouton_DOWN ) <> 0) or n > 10; | endcase; endif; if mode > 5 then mode:= 5; endif; // LCDxy(10, 3); // Write(LCDout, byteToStr(mode)); // pour TEST uniquement end; procedure acqui_pos_rot; var acqui_ADC_rot : word; // lit la position d'un potentiometre à resistances CMS discretes (63k au total) begin // LCDclr; acqui_ADC_rot:= GetADC; // resolution 10bits pos_rot:= 19; //la structure suivante en "if then" est moins gourmande en memoire qu'un case of. if acqui_ADC_rot > 200 then pos_rot:= 18; endif; if acqui_ADC_rot > 300 then pos_rot:= 17; endif; if acqui_ADC_rot > 450 then pos_rot:= 16; endif; if acqui_ADC_rot > 550 then pos_rot:= 15; endif; if acqui_ADC_rot > 630 then pos_rot:= 14; endif; if acqui_ADC_rot > 670 then pos_rot:= 13; endif; if acqui_ADC_rot > 700 then pos_rot:= 12; endif; if acqui_ADC_rot > 735 then pos_rot:= 11; endif; if acqui_ADC_rot > 755 then pos_rot:= 10; endif; if acqui_ADC_rot > 775 then pos_rot:= 9; endif; if acqui_ADC_rot > 790 then pos_rot:= 8; endif; if acqui_ADC_rot > 810 then pos_rot:= 7; endif; if acqui_ADC_rot > 825 then pos_rot:= 6; endif; if acqui_ADC_rot > 838 then pos_rot:= 5; endif; if acqui_ADC_rot > 850 then pos_rot:= 4; endif; if acqui_ADC_rot > 859 then pos_rot:= 3; endif; if acqui_ADC_rot > 868 then pos_rot:= 2; endif; if acqui_ADC_rot > 874 then pos_rot:= 1; endif; if acqui_ADC_rot > 880 then pos_rot:= 0; endif; // LCDxy(10, 3); // LCDclrEOL; // Write(LCDout, ByteToStr(pos_rot : 3)); end; //============================================================================== { Main Program } {$IDATA} begin init_variables; init_ports; allume_LED(mode); InitINTs; out_PLL; // ticked := true; LCDclr; { clear display } LCDcursor(false, false); { display on, cursor off & no blink } // Write(LCDout, 'RESET'); // mdelay(300); // LCDclr; Write(LCDout, 'GeneHF 160MHz ' + version ); mdelay(1000); LCDclr; LCDxy(0, 0); Write(LCDout, 'Out'); LCDxy(0, 1); Write(LCDout, 'SAUTS:'); LCDxy(0, 2); Write(LCDout, 'pas synth'); Affiche_frequence; affiche_mode; EnableInts; loop scrute_boutons; // boutons poussoirs memo_pos_rot:= pos_rot; acqui_pos_rot; if (memo_pos_rot = 0) and (pos_rot = 19) then decremente_N; elsif (memo_pos_rot = 19) and (pos_rot = 0) then incremente_N; else if pos_rot > memo_pos_rot then incremente_N; endif; if pos_rot < memo_pos_rot then decremente_N; endif; endif; mdelay(100); endloop; end GeneHF_160MHz_LM7001.