Search in topic

usb-адаптер передатчика - альтернативная open-source прошивка

О, какие люди, а я и не знал, что тут есть живые легенды, которые лапу приложили к тому чудо-проекту. Респект!

Имея оригинальное железо, я за 5 минут бы выяснил причину неработоспособности его, так как она кроется не в системе, а что-то перепутано с пинами (напомню, что у меня железа такого нет).

Итак, всё оказалось почти так, как я и предполагал. От большого ума и желания красиво оформить исходные тексты. Я использовал условную компиляцию выбора пинов под свое железо и железо по схеме с сайта. Только в одном месте проверка варианта оказалась раньше, чем ее определение. Потому компилировалось совсем не то, что предполагалось.

Вот новая версия прошивки. Прошу проверить, а также проверить работу ее PPM с приведенными в исходном сообщении оговорками.

ВО! Эта работает, причем очень хорошо, каналы отрабатываются ровно и без поддергиваний.

ВО! Эта работает, причем очень хорошо, каналы отрабатываются ровно и без поддергиваний.

Спасибо, поскольку еще один человек мне писал, что с оригиналом есть проблемы со стабильностью. А с чем оно проверялось (версия Windows, передатчик)?

Итак, как и обещал, принимайте исходные тексты и файлы проекта под компилятор IAR (www.iar.com, доступна полнофункциональная ознакомительная 30-дневная версия):

Готов ответить на любые конкретные вопросы по тексту (кроме единственного, уже отвеченного непосредственно там). И ещё сразу говорю: портировать под gcc (WinAVR) или другие среды разработки у меня нет ни времени, ни желания. Но поскольку там не использовано никаких особенностей компилятора, это сделать достаточно просто самостоятельно.

Попробовал на передатчиках санва и хайтек - одинакого хорошо, очень понравилось, спасибо!

Прекрасно работает. Субъективно даже лучше оригинальной.

И я сейчас скомпилил исходнички для проверки, зашил в шнурок.
Всё не могу выложить фотку своей “печатки” с “ICSP” разъёмом.
Ну - заработал RC USB Device …
Однако - делалось правда без WIN калибровки новоявленного джоя (хлопотно/на спех) - в отличие от джоя Вад64, который скалибровать по первости не поленился - а винда не исключено что раздельно для разных джоев хранит калибровочные сведения.
С прошивкой от Вад64 дрыгается чаще ( могу заметить 5-6 раз в секунду ), но амплитуда меньше.
А после прошивки от osnwt дрыги реже, но при ентом амплитуда - процентов 20 от длинны калибровочного столбика в AFPD.
Ну и второй (эффект) обнаружился - при некоторых положениях рукояток (что-то в центре, а одна-две (руль высоты/элероны) - в край, думаю что в минимум) начинается жёсткая дрыготня всех каналов (мотор и хвост тоже) на 50% от хода - не исключено что тоже от отсутствия WIN калибровки - сигналы выходят за объявленные/обнаруженные минимумы/максимумы и принудительно центрятся самой виндой ?
Хотя почему при ентом дрыгаются все каналы, а не только тот, который в край ?
Используется PPM выход от RD8000, винда - XP SP2.
Надо второй шнурок забабахать и подцепить его к аналоговым выходам от пульта DF 5#4.
Снабдить его USB так сказать - будет отдельный симуляторный пультик.
Можно будет особо ретивым/настойчивым знакомцам его давать погонять - всяк дешевле, чем верт давать погонять - енто я уже пробовал, кроме смеха - ещё и ремонт…
Кроме того - сразу будет понятно - кто виноват в дрыготне - PPM кодер или USB конвертер - потому как тут всё в одном флаконе станет.
Жаль, что АЦП опрашивается, а не синхронен какому-либо таймерному прерыванию. Ну и усреднять - станет постабильнее. Хотя - вот для ентого и нужны исходники, что-бы пытаться их ковырять для само удовлетворения/образования.
В любом случае - спасибо за исходники/труд по релизу.

а винда не исключено что раздельно для разных джоев хранит калибровочные сведения.

Именно так - раздельно. Для нее это совершенно разные устройства.

Ну и второй (эффект) обнаружился - при некоторых положениях рукояток (что-то в центре, а одна-две (руль высоты/элероны) - в край, думаю что в минимум) начинается жёсткая дрыготня всех каналов (мотор и хвост тоже) на 50% от хода

Было бы, конечно, интересно найти причину такого поведения. Я наблюдал подобные эффекты с пультом от Валкеры 36. Там, как известно, не совсем честный PPM - после него идет несколько байтов дополнительной информации, сбивающей с толку декодер. Потому для этого пульта я делал специальную версию, ограничивая количество принимаемых каналов 6-ю. Тогда дрыганье исчезало. Выход кривой, но при отсутствии четкого представления, что там идет дальше, трудно сделать выводы о том, как с этим бороться. Я, во всяком случае, не стал.

не исключено что тоже от отсутствия WIN калибровки - сигналы выходят за объявленные/обнаруженные минимумы/максимумы и принудительно центрятся самой виндой ?

Маловероятно. По умолчанию (и здравому смыслу) при отсутствии калибровки винда должна воспринимать граничными те значения, которые прописаны в дескрипторе - а это 0…255, другого не дано. Что бы не принималось на входе - есть коррекция значений при формировании блока данных для отправки. Если только принимается совсем ерунда - тогда да, но это надо проверять.

Хотя почему при ентом дрыгаются все каналы, а не только тот, который в край ?

Возможно, идет потеря синхронизации по паузе - может, надо поиграться с ее определением, или увеличить ее ожидаемую длительность.

Надо второй шнурок забабахать и подцепить его к аналоговым выходам от пульта DF 5#4.
Снабдить его USB так сказать - будет отдельный симуляторный пультик.

Я так и делал, повесившись на потенциометры подобного пульта.

Кроме того - сразу будет понятно - кто виноват в дрыготне - PPM кодер или USB конвертер - потому как тут всё в одном флаконе станет.

Еще вариант - вывести вместо USB (или вместе с ним) полученные значения на UART. Тогда станет сразу ясно, где идет дерганье. USB тогда лучше не включать в такой ситуации - возможно влияние его на времянки, хотя при аппаратном захвате таймера не должен.

СТОП! Действительно, возможна ситуация, когда мы попадаем как раз на момент, когда таймер-то захватили, но в 0 его не прописали (обслуживая более приоритетное прерывание от USB-). Потом мы его все же обнулим, но позже, и длительность следующего импульса будет посчитана неправильно (он получится короче реального). И тогда будет то самое дерганье.

Исправить код несложно: вместо обнуления надо писать в таймер разницу между текущим его значением и захваченным. Предлагаю попробовать и написать о результатах. Возможно, дело именно в этом. Спасибо за наводку. Сам попробую, когда будет время.

Хуже другое - если в драйвере управление находится дольше самого короткого PPM импульса (а это может зависеть даже от того, как ведет себя хост). Тогда мы не сможем так исправить ошибку, и скакать будут все каналы (что мы и наблюдаем). В таком случае лучше вообще игнорировать такую пачку, так как для данного приложения это не критично (если мы вообще сможем с уверенностью определить, что такая ситуация случилась - надо провести исследовательскую работу).

Похоже, что именно это и наблюдается в описанном случае: конкретный хост долго держит устройство в прерывании. По этой причине конец короткого импульса (“минимум”) теряется, и вместо этого захватывается суммарная длительность этого и последующего импульсов (то, что “в центре”). И получаем дрыготню на величину этого самого центра - те самые “50%”. Вот это хуже всего, надо думать, как идентифицировать такую пачку, чтобы ее вообще отбрасывать, если нет возможности ее принять правильно (что тоже надо обдумать).

Идеи-то есть. Например, если точно известно количество импульсов в пачке, то при меньшем их количестве вообще пачку отбрасывать. Минус: теряется универсальность. Идея два: набирать статистику по конкретному передатчику. Скажем, ловим 10 пачек и смотрим, сколько импульсов там. Если, по большей части, их там будет 8, а когда-то - лишь 7 или меньше, значит все пачки, где меньше 8 импульсов, надо игнорировать. Но тоже минус: не будут работать пульты типа валкеры с дополнительными посылками в конце. Ну, что же - это плата за дешивизну программной реализации USB. Хотя надо думать - может, можно что-то и с этим поделать 😃

Жаль, что АЦП опрашивается, а не синхронен какому-либо таймерному прерыванию.

Не видел смысла, так как других задач нет. Да и писалось на скорую руку, так что есть поле для экспериментов.

Ну и усреднять - станет постабильнее.

Не думаю, что это критично - АЦП 10-битный, а выход в данной реализации - 8-ми. Так что дрожание младших битов не может дать 20% столбика. Тут что-то другое.

Хотя - вот для ентого и нужны исходники, что-бы пытаться их ковырять для самоудовлетворения/образования.

Вот потому я и выложил - чтобы кто-то улучшил или дописал своё. А при обсуждении возникают новые мысли (как вот та ошибка с длительностью - в USB драйвере управление может находиться довольно долго - и тем самым ломать работу декодера).

К слову говоря: появилась новая авторская версия USB драйвера (пока у меня, но после тестирования появится на сайте автора), где поддержано динамическое управление всеми USB дескрипторами, которые могут быть статическими или генерироваться на лету во время выполнения. Как частный случай, это дает возможность штатно сделать устройство с переключаемыми интерфейсами (например, по кнопке), а не одним жестко скомпилированным. А код драйвера стал еще более оптимизированным по объему (а казалось бы - куда ещё)…

Исправить код несложно: вместо обнуления надо писать в таймер разницу между текущим его значением и захваченным.

Олег, при измерении времени в таймер вообще лучше ничего не писАть. Если его обнулять или писАть в него, всегда будет потеря его фазы и временная ошибка. Когда есть прерывания, ошибка может быть значительной. Пусть таймер себе бежит свободно, а временной интервал всегда лучше вычислять как разницу между ICR и его прошлым значением. Также нет необходимости обрабатывать оба фронта входного сигнала - достаточно настроиться на любой. Полярность значения не имеет.
Что касается дрыганий - у меня причина в том, что наблюдается повторный вход в прерывание TIMER_CAPT. Т.е. обработка прерывания USB иногда длится более 0.9 мс. Наверное, это как-то можно победить, но я, честно говоря, не напрягался.

при измерении времени в таймер вообще лучше ничего не писАть. Если его обнулять или писАть в него, всегда будет потеря его фазы и временная ошибка.

Это так, но есть одна проблема: я использую его переполнение выше TOP для поиска синхропаузы между пачками. Потому эта логика нарушится, если не трогать таймер. Хотя, безусловно, можно поменять логику: при измерении интервала просто сравнивать вычисленное значение с величиной TOP и в случае превышения считать, что имело место переполнение (пауза). Одной ISR станет меньше, а точность поднимется.

Когда есть прерывания

Посторонние (более приоритетные) прерывания (как USB в данном случае).

Также нет необходимости обрабатывать оба фронта входного сигнала - достаточно настроиться на любой. Полярность значения не имеет.

Посмотрел еще раз на PPM сигнал - да, действительно можно добавлять паузу 0.3 хоть до, хоть после импульса: результат будет одним и тем же, а код упростится.

Что касается дрыганий - у меня причина в том, что наблюдается повторный вход в прерывание TIMER_CAPT. Т.е. обработка прерывания USB иногда длится более 0.9 мс. Наверное, это как-то можно победить, но я, честно говоря, не напрягался.

Скорее, не повторный вход, а потеря одного из запросов. Да, именно оно видится реальной причиной дрыгания: потеря одного из импульсов приводит к “увеличению” длительности предыдущего на величину последующего, а все остальные сдвигаются на один. В итоге резко скачут все.

В документации на AVR-USB сказано, что драйвер может находиться в прерывании до 100 микросекунд, если хост соответствует стандартам. Реально далеко не все хосты им соответствуют. Далее, количество дрыганий, предположительно, может также зависеть от количества low-speed устройств на USB шине, так как драйвер обслуживает каждую транзакцию, даже если она не адресована нам. Потому можно просто попробовать выключить лишние устройства для подтверждения версии о причине дерготни, но это будет баловство. Думаю, что тут надо подходить иным путем. Я тоже пока напрягаться не планирую, но если возникнет идея, как перестать терять посылки - попробую реализовать. При этом самым простым (но не лучшим) решением видится отбрасывание пачки при неверном количестве импульсов (которое нужно получать автоматически). Для большинства аппаратов это должно работать удовлетворительно.

> Посторонние (более приоритетные) прерывания (как USB в данном случае).

Да любые, не обязательно более приоритетные. При входе в любое прерывание все прерывания запрещаются. Если в это время возникает событие таймера, его сброс оттягивется на некоторое время. И даже если других прерываний нет, время реакции на прерывание таймера зависит от текущей выполняемой команды. Так что модификация таймера при измерении интервалов в общем случае - неудачная идея.

> Скорее, не повторный вход, а потеря одного из запросов.

Естественно, потеря. Просто я наблюдал повторный вход. А означал он, что прерывание таймера еще не окончило свою обработку, было прервано прерыванием USB и в USB просидело достаточно, чтобы выскочил новый запрос таймера (возможно даже не один).

> При этом самым простым (но не лучшим) решением видится отбрасывание пачки при неверном количестве импульсов

Это понизит вероятность дрыганий, но, возможно, не устранит их окончательно. Если есть вероятность пропуска произвольного количества событий РРМ, то будет ненулевая вероятность принятия ошибочного решения о “корректности” пачки. Так что в идеале нужна либо аппаратная поддержка USB, либо более продвинутая система регистрации событий РРМ, исключающая пропуски.

При входе в любое прерывание все прерывания запрещаются. Если в это время возникает событие таймера, его сброс оттягивется на некоторое время.

Конечно, всё так. Просто в ряде случаев возможно глобальное разрешение прерываний сразу после входа в ISR, и тогда более приоритетное всё равно сможет случиться. Что касается таймера, то задержка на несколько циклов при отсчете длительности PPM не очень критична, она никак не даст скачков на единицы (десятки) процентов. Потому ей можно пренебречь (хотя в целом это, конечно же, неправильно). Но вот задержка внутри USB - это серьезная проблема.

Это понизит вероятность дрыганий, но, возможно, не устранит их окончательно. Если есть вероятность пропуска произвольного количества событий РРМ, то будет ненулевая вероятность принятия ошибочного решения о “корректности” пачки. Так что в идеале нужна либо аппаратная поддержка USB, либо более продвинутая система регистрации событий РРМ, исключающая пропуски.

Возможно, не устранит, но вероятность значительно снизить должно, как мне кажется (поскольку мы просто будем ждать паузы - не верится, что в USB мы можем проторчать 3 миллисекунды, например). Ну, а с выводом я согласен - остается только придумать, как это реализовать наиболее простыми средствами 😃

Если из 10 пачек импульсов не менее чем в 9 из них - X каналов, то считать пачку с Y каналами ошибочной. Если волшебным образом передатчик во время работы превратился в восьмиканальный, то через 1 пропущенную пачку следующие 9 пройдут “без проверки” и дальше будет действовать новая накопленная статистика (что-то типа fifo-буфера).

Если из 10 пачек импульсов не менее чем в 9 из них - X каналов, то считать пачку с Y каналами ошибочной. Если волшебным образом передатчик во время работы превратился в восьмиканальный, то через 1 пропущенную пачку следующие 9 пройдут “без проверки” и дальше будет действовать новая накопленная статичстика (что-то типа fifo-буфера).

Именно так я и предлагал выше. Проблема будет только с нестандартными передатчиками от Валкеры. У них в конце пачки, как я понял, идет что-то вроде PCM. А они могут (и будут) восприниматься как произвольное количество импульсов (потому что посылки 1010 или 1111 дадут разное число импульсов). Тогда эта схема работать не будет. Но, поскольку ситуация не вполне типичная, а исходники открыты, то думаю, условная компиляция для таких случаев (опция для валкеры, опция для статистического контроля количества, опция для строгого задания количества) будет вполне приемлемым решением, а кому надо - соберет себе то, что ему нужно. Делать гибкую конфигурацию для такой поделки, мне кажется, будет перебором.

В общем, идей набралось достаточно - пора писать новый вариант декодера 😃

В общем, идей набралось достаточно - пора писать новый вариант декодера 😃

Вот очередная версия прошивки вместе с исходными текстами. Проверена, как водится, на другом железе, но надеюсь, что в этот раз проблем на оригинале быть не должно. Изменения по отношению к предыдущей версии:

1. Добавлен новый вариант входного драйвера - альтернативный PPM декодер. Старый оставлен для совместимости. Новый же переписан с учетом всех прозвучавших предложений и замечаний. Дальнейшие описания относятся именно к нему.

2. Точность декодирования повышена путем изменения режима работы таймера. Он теперь не сбрасывается, а бегает в свободном режиме. Длительность импульсов вычисляется как разница между двумя соседними захватами. Полярность входного сигнала не имеет значения для корректно сформированного PPM сигнала. Частота тактирования таймера понижена в 8 раз, чтобы обеспечить обнаружение паузы для малоканальных передатчиков. Максимальная длительность импульса (или паузы) - около 21 миллисекунды, при большем значении будет переполнение при вычислениях. Этого достаточно для стандартного PPM сигнала с большим запасом.

Данные изменения уже заметно снижают дребезг каналов (на моем пульте и компьютере дребезг, практически, отсутствует по сравнению с предыдущей версией прошивки).

3. В случае, если хост слишком долго держит CPU в USB прерывании, отдельные пакеты PPM сигнала могут быть вообще испорчены (пропущены). К сожалению, с программным USB это не лечится (хотя при хосте, соответствующем спецификациям, этого не должно происходить, но не все хосты им соответствуют). Потому единственным выходом видится проверка пакетов на корректность различными способами. В декодере реализовано три опции для такой проверки, описанные ниже. Допустимо использование только одной из опций. При выборе нескольких поддержана будет первая выбранная. При отключении всех опций дополнительных проверок производится не будет, и будут передаваться все обнаруженные каналы до MAX_CHANNELS включительно. Выбор опций - в файле options.h.

// If this option is set to non-zero then ONLY first N_CHANNELS_ONLY channels
// will be read and made available for output. This option may be useful for
// Walkera transmitters which have some PCM data after standard PPM stream.
#define IN_PPM_ADV_N_CHANNELS_ONLY	  0   // range is 0 or [1..MAX_CHANNELS]

При указании ненулевого значения декодер всегда будет устанавливать только первые N каналов (где N - заданное значение). Это может быть полезным для передатчиков типа Walkera, где после нормального PPM может идти дополнительный код с произвольным количеством импульсов. НЕ ТЕСТИРОВАЛОСЬ, но должно работать, как задумано.

// If this option is set to non-zero then input PPM stream will be checked to
// see if it consists of exactly N_CHANNELS_EXACT channels. Any deviation will
// result in refusal of whole PPM data packet.
#define IN_PPM_ADV_N_CHANNELS_EXACT	 0   // range is 0 or [1..MAX_CHANNELS]

При указании ненулевого значения каждый PPM пакет будет проверяться на то, что он содержит РОВНО указанное количество каналов. Если количество каналов не совпадает (что возможно, например, при потере импульса из за задержки в USB прерывании), то данный пакет будет целиком проигнорирован и возвращен будет предыдущий (выходной драйвер не будет перестраивать репорт). Опция работает хорошо, но привязана к количеству каналов. Использовать не рекомендуется. При тестировании с 4-х канальным передатчиком ESKY опция должна быть установлена в 5 (а не 4), поскольку с передатчика идет именно 5 каналов.

// If this option is set to non-zero then input PPM stream vill be eva*luated
// to find the number of PPM channels. If last N_CHANNELS_AUTO PPM packets
// consist of equal number of pulses, then PPM data packet will be treated
// as valid. Otherwise it will be rejected. This is the recomended option
// with number of packets to check 2-10.
#define IN_PPM_ADV_N_CHANNELS_AUTO	  4   // range is 2-10

При указании ненулевого значения будет выполняться проверка серии последовательных PPM пакетов на предмет равного количества каналов в них. Длина серии равна заданному значению. Опция эквивалентна предыдущей, но количество каналов считается автоматически. Например, если значение установлено в 4, то необходимо, чтобы 4 последовательных пакета содержали равное количество каналов. В этом случае данные будут переданы выходному интерфейсу. Если только количество каналов изменилось, то данные не будут обновляться, пока не будет получено 4-х пакетов с равным количеством каналов в них. Это рекомендуемая опция, если без нее наблюдается дерганье нескольких каналов в определенных положениях ручек. Скомпилированная версия прошивки собрана именно с таким значением.

Новая версия тут.

В подкаталоге Release/Exe находится собранная прошивка (это обычный HEX формат).

Буду рад услышать отзывы о ее работе, в том числе, в сравнении с предыдущей. Желательно также указывать, с какой аппаратурой и на какой версии Windows выполнялась проверка. Интересно проверить работу на Windows 98 и ME.

Собрал схемку… залил прошивку джостик нормально определилися но нет сигнала с передатчика точнее нет ни какого отклика в настройках… передатчик Walkera WK-0701… помоните настроить…

Собрал схемку… залил прошивку джостик нормально определилися но нет сигнала с передатчика точнее нет ни какого отклика в настройках… передатчик Walkera WK-0701… помоните настроить…

Первое, что пришло в голову - поменяй местами провода идущие к тренерскому разъему передатчика. Прошивке то всеравно, 1 это пауза, или импульс, а вот транзистору полярность не пофигу… 😃

Еще появилась информация… этот пульт сделан на Atmega128! Чуть позже будут фото внутренностей…
Моежт еще эта ссылка чего даст Здесь

Еще появилась информация… этот пульт сделан на Atmega128!

Упсс ошибся Atmega88-20au…

Помогите…
Вот еще осцилограмма снятая компом через звуковую карту… тока амплидуда получается гдето около ~2.5 вольта

Буду рад услышать отзывы о ее работе, в том числе, в сравнении с предыдущей. Желательно также указывать, с какой аппаратурой и на какой версии Windows выполнялась проверка. Интересно проверить работу на Windows 98 и ME.

К моему огромному сожалению, за почти 3 недели ни один (!) из 60-ти скачавших эту прошивку, не сообщил, что она неработоспособна, несмотря на мои явно выраженные просьбы. Только случайно я узнал об этом, попробовав ее на исходной схеме. Причина, как всегда, оказалась предельно простой: переходя с ATmega32 на ATmega8, я забыл поправить нужный бит и порт для захвата таймера в новом модуле входного интерфейса.

Ниже выложена исправленная версия прошивки с исходными текстами. Попутно добавлена опция инверсии входного PPM сигнала (на случай теоретически возможного неправильного источника канальных импульсов). В общем случае эта опция не имеет значения. Предыдущую версию, как содержащую ошибку, я удаляю.

К сожалению, в связи с полным отсутствием обратной связи от скачавших прошивку я пришел к выводу, что подобные проекты с открытым исходным кодом никого не интересуют. Поэтому данная прошивка - это первая и последняя моя публикация такого рода. Следующим проектом готовился к публикации контроллер бесколлекторного двигателя на AT90PWM3 с использованием всех возможностей данного специализированного кристалла (ЦАП для аппаратной программируемой токовой защиты, аппаратный высокочастотный PWM для полумостов, встроенные компараторы для ZCD), множеством функций и настроек, различными режимами управления двигателем (например, говернором по задаваемой пользователм кривой) и вдобавок - с возможностью конфигурирования всего этого добра по USB, используя шнур с 4-мя проводами без каких-либо деталей в нем, подключаемый непосредственно к контроллеру (и он же, используемый для перешивки контроллера). Но по названной причине я решил закрыть этот проект, не успев открыть. Нет ничего хуже для разработчика, чем полное отсутствие реакции тех, для кого проекты предназначены. Это на корню убивает какое-либо желание что-либо выкладывать. Во всяком случае, у меня.