Светодиодные матрицы

[zenon]

На пробу взял P10 монохром.
Тут (https://ozon.ru/t/nbwZgqW).

↓ спойлер ↓

[свернуть]

↓ спойлер ↓

[свернуть]

На микросхемах надписи
DP5125 12H1203
4953  V2G0703
Разобрал с трудом, они под лаком.
Для пробы подключил к Blue Pill.
Библиотека эта (https://github.com/board707/DMD_STM32).
Обсуждение ее тут (https://forum.arduino.ru/t/dmd-stm32-biblioteka-dmd-matricz-dlya-stm32-i-rp2040/8573/1).
Почему-то получил паразитную засветку (https://youtu.be/TXDDk6pXCEg).
Может быть из-за земель/проводов, подключал пинами.
Ну и преобразователь уровней какой-нибудь надо попробовать, питание у нас 5 вольт, а стм-ка 3,3.
На самой плате земли коннекторов P10 и питания звонятся.
На хабре статейка (https://habr.com/ru/articles/372215/).
Схема оттуда:

↓ спойлер ↓

[свернуть]

Ещё не решил на каком контроллере делать, хотя уже полюбившийся F0 вполне подходит.
К этому же МК хочу подключить 1602 и расположить за панелью, для дублирования и смены выводимого текста.
Вот ещё картинка объясняющая интерфейс передачи данных:

↓ спойлер ↓

[свернуть]

ы. Нашёл у себя 74LVC1G17, надо пробовать.

[Slabovik]

Преобразователь уровней - TXS0108E

[zenon]

Можно и его, но тут двунаправленный не нужен.
На всякий случай надо бы иметь в загажнике уже такой.
Даже 4050 нету, сделаю на SN74, жаль они одноканальные у меня, а тут аж 6 штук наверное надо.
... нужен SN74LVC4245.

[zenon]

Решил что будет F103.
Взял HEF4050.
Пока для совместимости с DMD библиотекой оствил дефолтные пины, к железному SPI привязаны только Clock (PA5) и Data (PA7), остальные можно перекинуть на любые другие.
Продумать надо на какой таймер кинуть энкодер, дисплей 1602, возиожно IR датчик (ещё один таймер).
Ну и кнопки.
Начал понемногу.
Тут вопрос, на верхнем слое, под контроллером что лучше соединять землю или VDD?
ы. 20-ти пиновый разъём бутербродом хочу соединять с панелью, он в IDC как раз входит, крайние 4 пина не использую, для "прочности".

[Slabovik]

Что-то я не понимаю, что сподвигло на 4050? Это же не преобразователь уровней... Это типовая 40xx логика.

[zenon]

Ничего больше в наличии не было, это временно...
ы. Какие ещё распространённые есть?
4504 вроде можно.

[Slabovik]

Вообще, 40-я серия, она "экономиная, но медленная КМОП". И у неё напряжение питания типовое 9 вольт. Насколько я знаю, у 4504 минимальное напряжение 5 вольт. Так что 4245 наверное лучший вариант, ну либо ту, что я нарисовал выше. То, что она двунаправленная, её не портит и двунаправленность не мешает (я вообще удивляюсь, как они её такую сделать смогли).

А ты не выяснял, как положение битов соотносится с физическим положением пикселей? Что-то мне думается, что довольно уныло гонять маленький экран, а большой не получится из-за бутылочного горлышка в виде SPI. Всё время хотелось аппаратный вывод замутить, чтобы проц только в ОЗУ изоражение складывал, а остальное оно само...

[zenon]

Не, не выяснял ещё. Где-то картинка была как физически расположены светодиоды и последовательность их включения.
Какие-то зигзаги...
Свою процедурку писать будем?

ы. ... ни 4504 ни 4245 нету... всё в заказ...
Вроде есть возможность по двум SPI гонять, те, например 6 матриц по три в цепочке.
А вот тут (https://www.tindie.com/products/lightwell/dmd-stm32-shield-for-p10-led-matrix-panel/) есть шилд, не понял ка, но вижу четыре P10 коннектора.

[Slabovik]

Гонять можно целыми байтами - это 8 SPI параллельно, но из-за организации пикселей они с огромной вероятностью будут разбросаны по разным блокам, из-за чего это будет жуть как неудобно.

Гонять надо много, когда экран становится побольше, а когда изображение динамическое, его обновление надо делать не реже, чем те же 50 Гц. (ради интереса, экран 1920x1200 с обновлением 60 Гц гоняет по интерфейсу 1920*1200*3*60= ~400 мегабайт ежесекундно. Это... много )

Но, в принципе, повозиться с этой штукой всяко полезно  Написать свою процедуру - а почему бы и нет?
Мне вот не совсем понятно, почему только 4 строки?

[zenon]

Эээ, какие 4 строки?

[Slabovik]

На дешифраторе D18 я вижу использование только четырёх ROW. Хотя транзисторов по факту 8 - это потому что по два транзистора вместе работают, а значит, что хотя и два транзистора - это фактически одна строка - во всю длину D1~D16 (почему 16?)
Или я чего-то не рассмотрел?

Также не понял, зачем D17 поставили двунаправленный буфер, когда смена направления в нём не используется. Есть регистры попроще в это место...

[zenon]

16 байт, 4х8 светодиодов на каждном регистре, 16х4х8 = 32*16.
Почему двунаправленный буфер - не понимаю.
D18 только A0 и A1, тк монохром, надо RGB глянуть, там должно больше использоваться.
ы. nOE вообще-то шимить можно.
Те, на катоды данные по SPI Data (цепочки по 128 светодиодов), аноды - 4 варианта линий A и B.
ыы. Вот ещё (https://sotvorimvmeste.ru/viewtopic.php?f=37&t=198):

При работе с одним модулем информация на вход R разъёма HUB1.2 с устройства управления уходит четырьмя 128-ми битными посылками, каждый раз выставляя на линиях A и B очередной адрес. Сдвиг данных в регистрах тактируется положительным фронтом сигнала CKL, а на выходы регистров данные переносятся по положительному фронту сигнала SCLK.

[Slabovik]

Там картинка есть - подтверждает.
В принципе, 1:4 выглядит лучше, чем 1:8, тем более чем 1:16, но расчёт изображения, если биты байта располагать "столбиком" довольно затратен. Выгоднее биты располагать строчкой - тогда они выводятся целиком.

Там не написано, первые задвигаемые байты идут сверху вниз, или снизу вверх? Впрочем, с точки зрения трудоёмкости это всё-равно.

[zenon]

Сварганил макетку, жёстко к ногам привязан только выход на матрицу, SN74LVC4245 ещё не пришли, а они оказываются в две стороны могут, мне надо всё-таки даташиты смотреть!
Четыре кнопки, энкодер и дисплей.

↓ спойлер ↓

[свернуть]

[Slabovik]

Жизнерадостная надпись
А у 4245 направление переключается сразу для всего массива. В принципе, не мешает, если надо только в одну сторону биты гонять.

[zenon]

Накидал инит SPI для F1, дефайны для вкл/выкл пинов.
Подключил анализатор на CLK и MOSI, передаю единичку, вижу ... не пойму что вижу???

скрины с анализатора и код тут
https://github.com/minamonra/my_stm_snippets/tree/main/F1/p10m

[Slabovik]

Видишь лес. А надо смотреть деревья. Пакеты идут много быстрее, чем настроен анализатор. В итоге весь пакет выглядит иголкой. В итоге ничего не видно.
Я не особо разбирался в инитах, но на какой скорости там должно ходить всё? Для разборок не стоит делать высокую скорость, не более мегагерца, а лучше ниже.
И ещё. Там есть третий сигнал. Его тоже надо бы смотреть. Он очень помогает в разборках, если настроен правильно: перед передачей строки его надо опустить, а по окончании поднять, чем переданная информация (строка) будет передана на выход регистров.

Попробуй описывать словами, что именно делаешь. Т.е "настраиваем таймер SPI на такую-то скорость... поднимаем RDY...опускаем......

В общем, clk должен быть похож на меандр, примерно. Data - как попадёт, но меняется реже. Rdy - перед пакетом падает, после поднимается.  Скорость передачи контролируется по clk

зы: а может ли анализатор вообще с такой скоростью работать, с какой контроллер выдаёт? В этом случае лучше осциллограф.

[zenon]

Да, вероятно скорость выше, анализатор обычный на стм-ке 24МГц может максимум.
---
У меня таки оно ожило, но пока не так как надо, потому что метод не тот, ну и передаю я всего одну посылку 8-бит, а надо 16.
Сейчас над распутать алгоритм передачи.
Из вышеупомянутой ссылки он такой:

1. Выдаём по SPI данные для сдвиговых регистров.
2. Устанавливаем лог. 0 на ножке nOE.
3. Устанавливаем лог. уровни на ножках A и B в соответствии с обновляемой группой светодиодов (одной из четырёх).
4. Выдаём на ножку SCLK короткий положительный импульс.
5. Устанавливаем лог. 1 на ножке nOE.

Для переключения PinA-PinB сделал функцию:

void PINAB_change(uint8_t col){
  switch (col) {
    case 0: {PinA0; PinA0;};
    case 1: {PinA0; PinA1;};
    case 2: {PinA1; PinA0;};
    case 3: {PinA1; PinA1;};
  }
}

дальше вопрос в SPI, настроил на 8-ми битный режим, main такой:

do {
  uint8_t _data = 0; // то, что запишем в SPI
  for (col = 0; col < 4; col++) {
    SPI1_send(_data); // 1. передаём данные
    nOE0; // 2. Устанавливаем лог. 0 на ножке nOE
    PINAB_change(col); //  лог. уровни на ножках A и B
    SCLK1; // 3. выдаём на ножку SCLK короткий положительный импульс
    dummy_loop(10);
    SCLK0;
    nOE1;
  }
  delay_ms(10);
  } while (1);
}

Результат происходящего:
https://youtu.be/fBkpjaoDfQo

:: добавлено 01 Май, 2024, 20:07
ы. Да, без RDY (MISO) каша, надо попробовать третий провод и нормально посмотреть.

[Slabovik]

При инициализации устанавливаем RDY (OE? не помню, как там на картинке) в 1, Clk тоже в 1

При передаче
1. Опускаем RDY
2. запускаем SPI (для одной строки 32x16 надо передать (32/8)*(16/4)=16 байт. Если передать меньше, то строка не обновится полностью - переданное ранее просто сместится далее по регистрам. Байты можно придумать разные, хоть 1-2-3-4-5...
3.a Поднимаем RDY
3.б Выставляем строку AB

Эти два действия надо сделать с минимальным интервалом времени, причём порядок даже не важен. Если разнести во времени, то между этими действиями выведенные данные  светятся на "чужой" строке, а это нам сейчас не надо (можно загонять конечно между делом 16 нулей, либо "жать резет", но это не сейчас).

Далее перво-наперво, посмотри осциллографом, как выглядит Clk.
Далее можно зацепить каналы на Rdy и Data. Синхронизацию на Rdy прицепить по спаду - на экране будет начало посылки. Прицепить по подъёму - будет конец посылки. Ну там разберёшься...

[zenon]

RDY это nOE? Который шимить можно?
Тут понял что у меня происходит, PA15, я его и так и эдак - не вижу, как был высоким так и остаётся высоким....
... ну и перекиул сначала на PA6, - и сразу увидел его анализатором, завёл на enable, вижу оба состояния.
перекинул инит на PB15, чтобы себя проверить, не напутал ли я что-то с кодом, нет всё ок, рабодает.
В что с PA15 не пойму, те же манипуляции с ним - не реагирует никак, козы на плате нет, до своей ноги звонится.
Может и до этого была проблема из-за него.

[Slabovik]

nOE... я забыл про него.
RDY - это не оно. Это строб, по фронту которого происходит перезапись данных из регистра сдвига в выходной регистр.
Тогда да, nOE пусть остаётся как есть. Потому что выход надо "погасить" перед подъёмом RDY и "зажечь" после выставления строки AB.

Гм, оборванный вывод? Это вполне проблема, да... Жаль, что у STM даташиты такие разбросанные. Не случилось ли какой рестрикции из-за конфигов. Но это читать много надо, так не помню, практиковался совсем мало 
Ну трындец какой-то. Я тутпро RDY вещаю, а на входе матрицы этой фигни нет. В общем, RDY - это ST на микросхемах, формируется как-то автоматом. Давай я завтра, как время будет, возьму и на основе уже этой схемы нарисую циклограммы, как там вообще должно быть. А то я по памяти всё, и... промахиваюсь...

и,да... OE по схеме не задействован, так что совсем печалька...

[zenon]

Давай называть пины так, как я их задефайнил, а то запутаемся.
nOE, PinA, PinB, SCLK - ногодрыг и SPI ноги - CLK, MOSI (PA5/PA7).
У F103 камня управление третьей ногой SS аппаратное реализовано как-то не верно, никто им не пользуется, только две ноги хардварного SPI у всех, не вдавался в подробности почему.
В принципе и у F0 делал также.