Jump to content
n_angelo

STM8L. Пустой бесконечный цикл тормозит тайминг.

Recommended Posts

Привет, знатоки. Написал свою первую программу для контроллера STM8L152C6T6 (STM8L-Discovery). Это, собственно, моя первая программа для контроллеров вообще. Я многого не знаю и не понимаю. Возможно ваш ответ на мой вопрос будет банален.

Используемая периферия: DAC, DMA, TIM4, CLK, GPIO

Задача у программы такая:

В EEPROM зашит один период синусоиды с дискретизацией 44100Гц. Период занимает ровно 101 байт, что по сути должно быть равно 2,29мс (1/44100*101). В коде программы только конфигурация периферии, одно прерывание на кнопке и пустой бесконечный цикл, который ничего не делает. Всю работу выполняет таймер, который настроен выдавать запрос к DMA на каждые 1/44100 (ядро тактируется 2мГц, таймер считает до 45). В свою очередь DMA забирает из EEPROM по одному байту на каждый запрос от таймера и передаёт его в DAC. Далее DAC выводит бесконечную синусоиду на ногу PF0. Прерывание на кнопке запускает весь этот механизм и зажигает светодиод.

Проблема:

Измеряя ногу PF0 осциллографом было замечено, что период синусоиды занимает около ≈4мс. Фото под катом.

Скрытый текст

DSC_0008.JPG.d3bf50618d847e1e21b7cf30ee1b20d8.JPG

Меня это расстроило. Экспериментально выяснилось, что стоит только вписать в бесконечный цикл какую-нибудь проверку, например, [если значение текущего байта синусоиды = 0xFF, то зажечь светодиод, если 0x00, то потушить], то осциллограф показывает правильный тайминг в 2(с копейками)мс. В принципе в теле цикла может быть что угодно, кроме пустоты, и тайминг налаживается.

Я не могу отдебажить дизассемблер, т.к. его не знаю. Это у меня в планах. Но я очень хочу понять, что происходит и почему пустой цикл рушит тайминг.

Спасибо.

 

 

 

 

Edited by n_angelo

Share this post


Link to post
Share on other sites
21.09.2019 в 20:10, n_angelo сказал:

что происходит и почему пустой цикл рушит тайминг

вот если ты нам расскажешь, будет очень интересно. Я бы померил, например, сколько времени занимает от входа в прерыванием до установки значения в ДАКе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, ruhi сказал:

вот если ты нам расскажешь, будет очень интересно. Я бы померил, например, сколько времени занимает от входа в прерыванием до установки значения в ДАКе.

К сожалению, мой осциллограф одноканальный и показывает только то, что произошло от момента триггера. А график в дебаггере показывает, что один семпл (1/44100) выводится раз в 5 секунд.

Других способов измерить я пока не придумал.

99426537_2019-09-2319_46_02.png.fe57fbaaef3751de8f53225210fa437c.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Технология Maxim Integrated nanoPower: когда малый IQ имеет преимущества

При разработке устройств с батарейным питанием важно выбирать компоненты не просто с малым потреблением, но и с предельно малым током покоя. При этом следует обратить внимание на линейку nanoPower производства компании Maxim Integrated. В статье рассмотрено их применение на примере системы датчиков беспроводной оконной сигнализации.

Подробнее

19 часов назад, n_angelo сказал:

то, что произошло от момента триггера.

В коде в начале функции прерывания надо поставить инструкцию переключения уровня на любую доступную ногу процессора, перед инструкцией записи в ДАК тоже поставить переключение ноги (той же или другой - как тебе удобней) и посмотри осциллографом сигнал на этой ноге (ногах). Это вряд ли даст объяснение проблеме, но возможно наведет тебя на мысли в какую стороны копать, что еще посмотреть!

Share this post


Link to post
Share on other sites
32 minutes ago, ruhi said:

в начале функции прерывания

Там нет никакого прерывания, вся работа по переносу байтов происходит по DMA в фоновом режиме без участия программы. То есть процессор непрерывно крутит пустой цикл, а таймер сам по себе тикает и с каждым тиком заставляет DMA читать память и записывать в ЦАП.

On 9/21/2019 at 6:10 PM, n_angelo said:

почему пустой цикл рушит тайминг.

Без Вашего кода в студии трудно что-либо сказать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Платы Nucleo на базе STM32G0: чего можно добиться с помощью связки Nucleo и Arduino

Платы Nucleo и платы расширения X-NUCLEO от STMicroelectronics можно интегрировать в платформу Arduino с помощью библиотеки STM32duino. Связка плат Nucleo и платформы Arduino, и наличие готовых библиотек – представляет удобный инструмент для создания прототипов и конечных приложений в условиях ограниченного времени. Статья содержит пошаговые инструкции по установке библиотек и запуску примеров для Nucleo.

Подробнее...

3 часа назад, ruhi сказал:

В коде в начале функции прерывания надо поставить инструкцию переключения уровня на любую доступную ногу процессора, перед инструкцией записи в ДАК тоже поставить переключение ноги (той же или другой - как тебе удобней) и посмотри осциллографом сигнал на этой ноге (ногах). Это вряд ли даст объяснение проблеме, но возможно наведет тебя на мысли в какую стороны копать, что еще посмотреть!

Намёк понял. Буду думать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Yurkin2015 сказал:

Там нет никакого прерывания, вся работа по переносу байтов происходит по DMA в фоновом режиме без участия программы. То есть процессор непрерывно крутит пустой цикл, а таймер сам по себе тикает и с каждым тиком заставляет DMA читать память и записывать в ЦАП.

Без Вашего кода в студии трудно что-либо сказать.

Наверное он имел ввиду самое первое прерывание, которое включает таймер.

Прилагаю код. Осциллограф выдаёт полный период за ≈4мс, хотя должен за ≈2,29мс.

main.c

Скрытый текст

#include "main.h"

#pragma vector=EXTI1_vector 
__interrupt void btnInterrupt(void) 
{
  PE_ODR |= (1<<LED); // led on
  TIM4_CR1 |= TIM4_CR1_CEN;
  EXTI_SR1 |= (0x02); //reset flag on handler exit
}

int main( void )
{
  // LED init
  PE_DDR |= (1<<LED);
  PE_CR1 |= (1<<LED);
  
  // BUTTON init
  PC_DDR &= ~(1<<BUTTON);
  PC_CR1 |= (1<<BUTTON);
  PC_CR2 |= (1<<BUTTON);
  
  // CLK init
  CLK_PCKENR1 |= CLK_TIM4;
  CLK_PCKENR1 |= CLK_DAC;
  CLK_PCKENR2 |= CLK_DMA1;
  
  // TIM4 init
  TIM4_ARR = TIM4_ARR_44100HZ;
  TIM4_DER |= TIM4_DER_EN;
  
  // DMA init
  DMA1_GCSR |= DMA1_GCSR_GEN;
  DMA1_C3CR |= DMA1_C3CR_MINCDEC;
  DMA1_C3CR |= DMA1_C3CR_CIRC;
  DMA1_C3CR |= DMA1_C3CR_DIR;
  DMA1_C3CR |= DMA1_C3CR_TCIE;
  DMA1_C3NDTR = 101;
  DMA1_C3M0ARH = 0x10; //0x1000 (10 - HBS)
  DMA1_C3M0ARL = 0x00; //0x1000 (00 - LBS)
  DMA1_C3PARH_C3M1ARH = 0x53; //0x5390 (53 - HBS)
  DMA1_C3PARH_C3M1ARL = 0x90; //0x5390 (90 - LBS)
  DMA1_C3CR |= DMA1_C3CR_EN;
  
  // DAC init
  DAC_CH1CR1 |= DAC_CH1CR1_EN;
  
  // interrupt init
  EXTI_CR1 |= (1<<BUTTON);
  asm("RIM");
  
  while(1)
  { 
  }
  
}

 

 

main.h

Скрытый текст

#define PC_IDR          *(unsigned char*)0x00500B
#define PC_DDR          *(unsigned char*)0x00500C
#define PC_CR1          *(unsigned char*)0x00500D
#define PC_CR2          *(unsigned char*)0x00500E
#define PE_ODR          *(unsigned char*)0x005014
#define PE_DDR          *(unsigned char*)0x005016
#define PE_CR1          *(unsigned char*)0x005017

#define CLK_PCKENR1     *(unsigned char*)0x0050C3
#define CLK_PCKENR2     *(unsigned char*)0x0050C4
#define CLK_TIM4        0x4
#define CLK_DAC         0x80
#define CLK_DMA1        0x10

#define TIM4_CR1        *(unsigned char*)0x0052E0
#define TIM4_ARR        *(unsigned char*)0x0052E9
#define TIM4_DER        *(unsigned char*)0x0052E3
#define TIM4_CR1_CEN    0x1
#define TIM4_ARR_44100HZ        0x2D
#define TIM4_DER_EN     0x1

#define DMA1_GCSR       *(unsigned char*)0x005070
#define DMA1_C3CR       *(unsigned char*)0x005093
#define DMA1_C3SPR      *(unsigned char*)0x005094
#define DMA1_C3NDTR     *(unsigned char*)0x005095
#define DMA1_C3M0ARH    *(unsigned char*)0x005099
#define DMA1_C3M0ARL    *(unsigned char*)0x00509A
#define DMA1_C3PARH_C3M1ARH    *(unsigned char*)0x005096
#define DMA1_C3PARH_C3M1ARL    *(unsigned char*)0x005097
#define DMA1_C3CR_MINCDEC       0x20    
#define DMA1_C3CR_CIRC          0x10
#define DMA1_C3CR_DIR           0x08
#define DMA1_C3CR_TCIE          0x02
#define DMA1_C3CR_EN            0x01
#define DMA1_GCSR_GEN           0x01

#define DAC_CH1CR1     *(unsigned char*)0x005380
#define DAC_DHR8       *(unsigned char*)0x005390 
#define DAC_CH1CR1_EN   0x01

#define EXTI_CR1        *(unsigned char*)0x0050A0
#define EXTI_SR1        *(unsigned char*)0x0050A3
#define EXTI1_vector    11

#define P0 0
#define P1 1
#define P2 2
#define P3 3
#define P4 4
#define P5 5
#define P6 6
#define P7 7
#define LED P7
#define BUTTON P1

 

Edited by n_angelo

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 9/21/2019 at 6:10 PM, n_angelo said:

почему пустой цикл рушит тайминг.

Думается, дело в том, что DMA и ядро процессора используют одну и ту же системную шину для доступа к памяти и периферии. Когда имеем пустой цикл, то ядро ни хрена не делает, а только непрерывно занимает шину для бесконечных прыжков по памяти программ по кругу. Если заставить ядро что-нибудь делать внутри себя со своими регистрами, типа прибавлять единичку к регистру, то шина будет освобождаться на время, и в этот момент DMA будет пропихивать свои байты по свободной шине.

Ну, или установить приоритет DMA над ядром, чтобы шина освобождалась по первому же требованию DMA.

Я так думаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 минут назад, n_angelo сказал:

Наверное он имел ввиду самое первое прерывание, которое включает таймер.

Нет, я это действительно упустил, но значит надо включить прерывания таймера и поверить его период этим методом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Думается, дело в том, что DMA и ядро процессора используют одну и ту же системную шину для доступа к памяти и периферии. Когда имеем пустой цикл, то ядро ни хрена не делает, а только непрерывно занимает шину для бесконечных прыжков по памяти программ по кругу. Если заставить ядро что-нибудь делать внутри себя со своими регистрами, типа прибавлять единичку к регистру, то шина будет освобождаться на время, и в этот момент DMA будет пропихивать свои байты по свободной шине.

Ну, или установить приоритет DMA над ядром, чтобы шина освобождалась по первому же требованию DMA.

Я так думаю.

Моя благодарность! Помогло. Установил приоритет над ядром. Теперь тайминг правильный. Насколько приоритет над ядром может замедлить саму программу? Я так понимаю здесь нужно самому выбирать, либо работа в реалтайм связки (TIM->DMA->DAC) и пустить в жертву работу программы, либо никакого реалтайма в этой связке, но зато код будет работать без задержек? Насколько RTOS помогает с этим справиться?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 9/21/2019 at 6:10 PM, n_angelo said:

таймер считает до 45

 

3 minutes ago, n_angelo said:

может замедлить саму программу?

Ну, вот, пока таймер считает, DMA шину не трогает. То есть 1 раз из 45 тактов ядро будет подторможено, замедление составит в худшем случае 1/45, около 2%.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, Yurkin2015 сказал:

1 раз из 45 тактов ядро будет подторможено

Да, логично) Еще раз спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, n_angelo сказал:

Помогло. Установил приоритет над ядром.

Интересно! Оно же должно задерживать вывод КАЖДОГО значения в ДАК , почему же период целого синуса (правильно понимаю?) то меняется. У меня первая мысль была про это, но оно вроде на интегральный период синуса не должно влиять, джитер в периоде вывода самплов должен наблюдаться, - интересно! Хотя другого объяснения и нет!

Share this post


Link to post
Share on other sites

спасибо, интересное замечание. надо бы конечно собранный код посмотреть, что сгенерировал компилятор на пустой цикл... если он не пустой - работает нормально, а если пустой, то такая задержка на "аппаратные", не программные передачи данных между модулями микроконтроллера (в данном случае память->DAC)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Similar Content

    • By tishkanexx
      Продаю корпус для ЦАП (DAC) AK4490 / усилителя для наушников. Саму плату, если её нет, то можно купить на али ($36), фото платы прикладываю, могу дать ссылку на покупку.
      Корпус заказывал с завода breeze audio, минимально можно было заказать 2 корпуса ($30 два корпуса с доставкой), поэтому один продаю. Отдаю за $15, без наценки как есть. Если брать плату ЦАП-а и корпус, то получается $51, что дешевле, чем брать готовый ЦАП на том же ali за $60. Об этом писал здесь:
      На корпусе надпись: AKMDAC - HEADPHONE AMP (сделана по заказу вместо надписи breeze audio)
      Комплект: 4 силиконовые ножки, саморез для крепления "тюльпанов", 8 винтов для корпуса, сами части корпуса.
      Стоимость: 1000р или 15$. Пишите в лс.



    • By n_angelo
      Привет. Хочу узнать ваше мнение. Я новичок в embedded. Можно сказать, что пришел с веба. Малость Python, JS, C. Меня, конечно, предупреждали начать с AVR, но я уверенный в себе решил сразу залезть на STM32. Вынашивая идею для проекта, параллельно курив Reference Manual и Data Sheet по STM32, я понял что его будет слишком жирно для проекта. Я перескочил на STM8L. И тут меня начал огорчать мир embedded. При переходе между stm8 и stm32 нужно менять IDE (TrueStudio на STVD). Во избежание таких курьёзов я пересаживаюсь на IAR. В процессе подключения родной библиотеки от ST, понимаю что библиотека от IAR для того же самого STM8L152C6T6 дико отличается (макросы, структуры). Привет веб-разработка. Как такое могло произойти, что под один и тот же контроллер ST даёт одну библиотеку, а IAR другую. И нигде в уроках тебя не предупредят об этом. Ну, ребят, у меня всего одна жизнь. Вы уже договоритесь там между собой? Придите к единому стандарту. Или они так решили новичков завендерлочить? Моё мнение (не претендует на правильное): пробираясь сквозь тернии популярной архитектуры ARM, инфраструктуры, инструментария, забываешь про бизнес-логику устройств. А еще просто пропасть между "я ничего не понимаю" и "господи, я зажег светодиод". Речь не о копипастерах с уроков, а действительно понимая что ты делаешь, в каком регистре, что меняешь. Это путь в 2000 (а то и больше) страниц на английском перечитанных по несколько раз, чтобы отоложилось. И в конце тебя ждут разные версии одной и той же библиотки в разных IDE. И сидишь вдупляешь... ну почему... я же в правильный регистр кладу правильную маску... ох, наболело. Такое ощущение что не для людей это всё делали, не для людей.
      Ваше мнение?
×
×
  • Create New...