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

Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры – номенклатура

В заключительной, четвертой статье из цикла «Конденсаторы Panasonic» рассматриваются основные достоинства и особенности использования конденсаторов этого японского производителя на основе полимерной технологии. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление (ESR). Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне.

Читать статью

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
                     

STM32G0 - средства противодействия угрозам безопасности

Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы. Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT. Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

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

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 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?
    • By German Churilin
      Добрый день всем! Столкнулся с проблемой, над решением которой бьюсь уже месяц - суть в том, что при пересылке аудио данных с контроллера в внешний цап на выходе цапа звучит белый шум(именно когда летят данные). Уже перепробовал разные конфигурации и параметры, да даже другой цап ставил - всё равно та же самая проблема. Может кто сталкивался, или у кого есть идеи почему так происходит?
      Контроллер stm32f407ve китайский, но вроде как рабочий, цап - pcm1606, вытащенный из двд-плеера.

      код инициализации i2s
      RCC_PLLI2SCmd(DISABLE); RCC_I2SCLKConfig(RCC_I2S2CLKSource_PLLI2S); RCC_PLLI2SConfig(200,5); RCC_PLLI2SCmd(ENABLE); while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLI2SRDY) == RESET){}; //WS - word clock output GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_SPI2); GPIO_StructInit(&gpioInit); gpioInit.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; gpioInit.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; gpioInit.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; gpioInit.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; gpioInit.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_Init(GPIOB, &gpioInit); //BCLK - shift clock output GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_SPI2); gpioInit.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_Init(GPIOB, &gpioInit); //SD - serial audio data GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI2); gpioInit.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; GPIO_Init(GPIOC, &gpioInit); //MCO - master clock output GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI2); gpioInit.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_Init(GPIOC, &gpioInit); I2S_StructInit(&i2sInit); i2sInit.I2S_CPOL = I2S_CPOL_Low; i2sInit.I2S_Mode = I2S_Mode_MasterTx; i2sInit.I2S_MCLKOutput = I2S_MCLKOutput_Enable; i2sInit.I2S_Standard = I2S_Standard_Phillips; i2sInit.I2S_AudioFreq = I2S_AudioFreq_48k; i2sInit.I2S_DataFormat = I2S_DataFormat_24b; I2S_Init(SPI2, &i2sInit); SPI2->I2SPR = (uint16_t)((uint16_t)512 | (uint16_t)12 | (uint16_t)1); //for 48k Fs SPI_I2S_DMACmd(SPI2, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); I2S_Cmd(SPI2, ENABLE);  
      код инициализации dma
      DMA_InitTypeDef dmaInit; NVIC_InitTypeDef nvicInit; DMA_DeInit(DMA1_Stream4); DMA_Cmd(DMA1_Stream4, DISABLE); while(DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream4) == ENABLE){}; __ISB(); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //To dmaInit.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) &(SPI2->DR); //From dmaInit.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&AUDIO_SAMPLE; dmaInit.DMA_BufferSize = 20480; dmaInit.DMA_Channel = DMA_Channel_0; dmaInit.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; dmaInit.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; dmaInit.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; dmaInit.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; dmaInit.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; dmaInit.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; dmaInit.DMA_Priority = DMA_Priority_High; dmaInit.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Enable; dmaInit.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull; dmaInit.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; dmaInit.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; while(DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream4) == ENABLE); DMA_Init(DMA1_Stream4, &dmaInit); DMA_ITConfig(DMA1_Stream4, DMA_IT_TC | DMA_IT_HT, ENABLE); //configure interrupt nvicInit.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream4_IRQn; nvicInit.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; nvicInit.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; nvicInit.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&nvicInit); DMA_Cmd(DMA1_Stream4, ENABLE); while(DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream4) != ENABLE){}; AUDIO_SAMPLE просто wav скопированный через hex редактор и живущий в памяти контроллера, крутиться по кругу. Вроде как, в теории всё должно работать(снизу скрин из pulseview - снято логическим анализатором), к сожалению осциллограф пока что не приобрёл, так что проверить правильность частот не представляется возможнымб но всё же всё вроде как красиво.
      Формат i2s на контроллере совпадает с форматом на цапе - первый бит передаётся через 1 тик sck после смены ws
       
      П.С. подозреваю сразу вопросы про MSB/LSB - wav файл сам по себе little-endian, собственно как и контроллер, то есть тут не должно быть проблем, а i2s стандарт передаёт MSB первым, соответственно если у меня в памяти записано 0x64, 0x61, 0x61, 0x66, 0x02, 0x00, 0x85... то, судя по скрину всё передаётся правильно? или я что то не понимаю в этом всём? Но не в этом суть - в один момент тоже подумал что порядок не тот, но, к сожалению, попытки свапать байты местами(и побайтово, и по словам) не дали ни какого результата

×
×
  • Create New...