关于梯形加减速控制脉冲控制电机的运行频率疑惑

huqinglun · 发表于 2024-9-4 17:37:37

问题描述：主控芯片为AT32F407，主频200Mhz，移植原子的电机控制程序。定时器计数频率为40Mhz。当电机处于均速，即最大速度时，比较向前的步进加载 motor->min_delay = 99。那么脉冲频率为： 40Mhz/100*2） = 200khz。但是用示波器测得的实际频率为178khz。怀疑是中断函数处理时间过程，汇编调试为55步，时间为 55* 0.005us = 0.275us。中断函数加变量err，记录最大时间为 12个定时器计数。时间 = 20*0.025us = 0.5us。
问题诉求：请大师指导是什么原因导致，实际频率为178khz。

int err = 0；

/**
  * @brief  定时器比较中断
  * @param  htim：定时器句柄指针
  * @note 无
  * @retval 无
  */
void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(MotorData *motor ) // 200M 20M min0.5uS max 0.7uS
{

__IO uint32_t tim_count = 0;
__IO uint32_t tmp = 0;

//tim_count = tmr_counter_value_get(motor->tmr_x);

//tmp = tim_count + motor->step_delay/2;             /* 整个C值里边是需要翻转两次的所以需要除以2 */
//tmr_channel_value_set(motor->tmr_x,motor->pwm_ch,tmp);
tmp =  motor->tmr_x->cval;
motor->tmr_x->c4dt = motor->tmr_x->cval+motor->step_delay/2;

motor->i++;                                              /* 定时器中断次数计数值 */
if(motor->i == 2)                                        /* 2次，说明已经输出一个完整脉冲 */
{
motor->i = 0;                                        /* 清零定时器中断次数计数值 */
switch(motor->run_state)                            /* 加减速曲线阶段 */
{
case STOP:
motor->step_count = 0;                            /* 清零步数计数器 */
motor->rest = 0;                                  /* 清零余值 */
/* 关闭通道*/
tmr_channel_enable(motor->tmr_x,motor->pwm_ch,FALSE);
tmr_counter_enable(motor->tmr_x, FALSE);
//ST1_EN(EN_OFF);
motor->g_motion_sta = FALSE;                         /* 电机为停止状态  */
break;

case ACCEL:
motor->g_add_pulse_count++;                      /* 只用于记录相对位置转动了多少度 */
motor->step_count++;                            /* 步数加1*/
if(motor->dir == CW)
{
motor->g_step_position++;                   /* 绝对位置加1  记录绝对位置转动多少度*/
}
else
{
motor->g_step_position--;                   /* 绝对位置减1*/
}
motor->accel_count++;                      /* 加速计数值加1*/
motor->new_step_delay = motor->step_delay - (((2 *motor->step_delay) + motor->rest)/(4 * motor->accel_count + 1));/* 计算新(下)一步脉冲周期(时间间隔) */
motor->rest = ((2 * motor->step_delay)+motor->rest)%(4 * motor->accel_count + 1);                               /* 计算余数，下次计算补上余数，减少误差 */
if(motor->step_count >= motor->decel_start)       /* 检查是否到了需要减速的步数 */
{
motor->accel_count = motor->decel_val; /* 加速计数值为减速阶段计数值的初始值 */
motor->run_state = DECEL;             /* 下个脉冲进入减速阶段 */
}
else if(motor->new_step_delay <= motor->min_delay)  /* 检查是否到达期望的最大速度计数值越小速度越快，当你的速度和最大速度相等或更快就进入匀速*/
{
motor->last_accel_delay = motor->new_step_delay;    /* 保存加速过程中最后一次延时（脉冲周期）*/
motor->new_step_delay = motor->min_delay;    /* 使用min_delay（对应最大速度speed）*/
motor->rest = 0;                            /* 清零余值 */
motor->run_state = RUN;                /* 设置为匀速运行状态 */
}
break;

case RUN:
motor->g_add_pulse_count++;
motor->step_count++;                            /* 步数加1 */
if(motor->dir == CW)
{
motor->g_step_position++;                   /* 绝对位置加1 */
}
else
{
motor->g_step_position--;                   /* 绝对位置减1*/
}
motor->new_step_delay = motor->min_delay;          /* 使用min_delay（对应最大速度speed）*/
if(motor->step_count >= motor->decel_start && !motor-> isContinuous)       /* 需要开始减速 */
{
motor->accel_count = motor->decel_val; /* 减速步数做为加速计数值 */
motor->new_step_delay = motor->last_accel_delay;    /* 加阶段最后的延时做为减速阶段的起始延时(脉冲周期) */
motor->run_state = DECEL;             /* 状态改变为减速 */
}
break;

case DECEL:
motor->step_count++;                            /* 步数加1 */
motor->g_add_pulse_count++;
if(motor->dir == CW)
{
motor->g_step_position++;                   /* 绝对位置加1 */
}
else
{
motor->g_step_position--;                   /* 绝对位置减1 */
}
motor->accel_count++;
motor->new_step_delay = motor->step_delay - (((2 * motor->step_delay) + motor->rest)/(4 * motor->accel_count + 1));  /* 计算新(下)一步脉冲周期(时间间隔) */
motor->rest = ((2 * motor->step_delay)+motor->rest)%(4 * motor->accel_count + 1);                                  /* 计算余数，下次计算补上余数，减少误差 */

/* 检查是否为最后一步 */
if(motor->accel_count >= 0)                /* 判断减速步数是否从负值加到0是的话减速完成 */
{
motor->run_state = STOP;

motor->step_count = 0;                            /* 清零步数计数器 */
motor->rest = 0;                                  /* 清零余值 */
/* 关闭通道*/
tmr_channel_enable(motor->tmr_x,motor->pwm_ch,FALSE);
tmr_counter_enable(motor->tmr_x, FALSE);
//ST1_EN(EN_OFF);
motor->g_motion_sta = FALSE;                         /* 电机为停止状态  */
}
break;
}
motor->step_delay = motor->new_step_delay;             /* 为下个(新的)延时(脉冲周期)赋值 */
if(motor->homeParas.homeFlag)
{
Homing(motor);
}
}
err =  (motor->tmr_x->cval - tmp)> err ? motor->tmr_x->cval - tmp:err;

}