Глобальный счетчик милисекунд. Опции

[Jenya7]

Есть програма для Kinetis K10.
В ней есть глобальный счетчик милисекунд который инкрементируется каждую милисекунду в прерывании.

Код

void TI1_OnInterrupt(LDD_TUserData *UserDataPtr)
{
   globalSysTimer++;
}

И на основе этой переменной строятся таймауты и периодические циклы.
Это очень удобно и работать с переменной просто но мне не нравиться парадигма прерывания програмы каждую милисекунду.
У Kinetis есть аппаратный таймер (FlexTimer Module (FTM)) 16 бит - это дает нам 65536 милисекунд до переполнения что конечно очень мало для нормальной работы.
Что поинтересней можно придумать для Cortex-M4?

[adnega]

Это очень удобно и работать с переменной просто но мне не нравиться парадигма прерывания програмы каждую милисекунду.

Ничего страшного.
Я обычно делаю 10 мс, но при помощи SysTick. В Cortex именно этот таймер используется для этих целей.

это дает нам 65536 милисекунд до переполнения что конечно очень мало для нормальной работы.

А что значит "нормальная работа"? Переполнения конечно же нужно обрабатывать.
При 32-битном счетчике переполнения будут каждые 49 дней, но их тоже нужно обрабатывать.

[Jenya7]

Ничего страшного.
Я обычно делаю 10 мс, но при помощи SysTick. В Cortex именно этот таймер используется для этих целей.


А что значит "нормальная работа"? Переполнения конечно же нужно обрабатывать.
При 32-битном счетчике переполнения будут каждые 49 дней, но их тоже нужно обрабатывать.

ничего страшного если управляем елочной гирляндой.
раз в 49 дней это не каждую минуту.

Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 11 2018, 08:36

[Serge V Iz]

В мире "больших" вычислительных систем для решения этой проблемы попытались выдумать HPET, это там где к часто тикающему таймеру прилагается не один, а несколько регистров компаратора, организующих очередь запланированных в будущем событий. А когда емкости этой очереди не хватает, она дополняется еще программно реализованной очередью "тех кто будет еще дальше в будущем". "Аппаратная" очередь может быть и одноместной, религиозных запретов тут нет )

Только счет регулярных интервалов времени тут, само собой, отпадает. См. также tickless systems.

[Jenya7]

а как я устанавливаю период тика в SysTick? я что то не нашел никаких прескайлер регистров

Код

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */

    SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;      /* set reload register */
    NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Systick Interrupt */
    SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
    SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
    return (0);                                                  /* Function successful */
}

[adnega]

а как я устанавливаю период тика в SysTick? я что то не нашел никаких прескайлер регистров

Может, поискать в документации? Там все очевидно: и источник, и делитель.

[Jenya7]

Может, поискать в документации? Там все очевидно: и источник, и делитель.

покажите где тут делитель
http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?t...a/Babieigh.html

[adnega]

покажите где тут делитель

The processor has a 24-bit system timer, SysTick, that counts down from the reload value to zero, reloads, that is wraps to, the value in the SYST_RVR register on the next clock edge, then counts down on subsequent clocks.

Перевожу: есть 24-битный вычитающий таймер. Когда он досчитает до нуля, то перегружается значением из SYST_RVR.
Таким образом можно получить периодические прерывания, а в них уже работать с софтовыми интервалами.
Обращаю внимание на бит CLKSOURCE регистра SYST_CSR. Он выбирает источник тактирования.
У STM32, например, можно тактировать от HCLK или HCLK / 8 за счет этого бита.

The RCC feeds the Cortex System Timer (SysTick) external clock with the AHB clock (HCLK) divided by 8. The SysTick can work either with this clock or with the Cortex clock (HCLK), configurable in the SysTick Control and Status Register.

[Jenya7]

Перевожу: есть 24-битный вычитающий таймер. Когда он досчитает до нуля, то перегружается значением из SYST_RVR.
Таким образом можно получить периодические прерывания, а в них уже работать с софтовыми интервалами.
Обращаю внимание на бит CLKSOURCE регистра SYST_CSR. Он выбирает источник тактирования.
У STM32, например, можно тактировать от HCLK или HCLK / 8 за счет этого бита.

это совсем не то что мне надо. мне нужен аппаратный счетчик микросекунд а не периодические интервалы. иначе я бы тему не создавал.

извиняюсь - милисекунд.

Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 12 2018, 16:01

[adnega]

мне нужен аппаратный счетчик микросекунд

Дык, микро- или мили- секунд?

[ViKo]

милли-

[adnega]

милли-

У ТС именно "мили". Нужно понять что это значит.

[Jenya7]

все так грустно? только мне на планете Земля нужны временные метки в проекте?

[jcxz]

или мили- секунд?

Миля - единица длины, секунда - времени. Даже как-то затрудняюсь вот так ставить между ними знак '-'.

У ТС именно "мили". Нужно понять что это значит.

С точки зрения физики: значение разницы расстояния и времени пока не исследовано

все так грустно? только мне на планете Земля нужны временные метки в проекте?

нет. Только у Вас это вызывает трудности

[AlexandrY]

Это очень удобно и работать с переменной просто но мне не нравиться парадигма прерывания програмы каждую милисекунду.
У Kinetis есть аппаратный таймер (FlexTimer Module (FTM)) 16 бит - это дает нам 65536 милисекунд до переполнения что конечно очень мало для нормальной работы.
Что поинтересней можно придумать для Cortex-M4?

У Kinetis есть 64-х битный lifetimer на базе PIT. Так что хватит на всю жизнь с точностью в 16 ns

[Jenya7]

У Kinetis есть 64-х битный lifetimer на базе PIT. Так что хватит на всю жизнь с точностью в 16 ns

PIT не имеет пределителя. его невозможно настроить на 1 милисекундный тик.

можно через второй таймер но второй таймер генерирует прерывание - а я этого хочу избежать.

Код

// Timer 2
PIT_LDVAL2 = 0x00000009; // setup Timer 2 for 10 counts
PIT_TCTRL2 = TIE; // enable Timer 2 interrupt
PIT_TCTRL2 |= CHN; // chain Timer 2 to Timer 1
PIT_TCTRL2 |= TEN; // start Timer 2
// Timer 1
PIT_LDVAL1 = 0x23C345FF; // setup Timer 1 for 600 000 000 cycles
PIT_TCTRL1 = TEN; // start Timer 1

Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 13 2018, 06:56

[jcxz]

PIT не имеет пределителя. его невозможно настроить на 1 милисекундный тик.

2 AlexandrY: неужто у супер-пупер кинетиса нету таймера с хотя-бы 20-битным прескалером? или возможности использования в качестве такого прескалера другого таймера (concatenating)?

[Сергей Борщ]

PIT не имеет пределителя. его невозможно настроить на 1 милисекундный тик

Что мешает считать в тиках таймера?

[ViKo]

Это очень удобно и работать с переменной просто но мне не нравиться парадигма прерывания програмы каждую милисекунду.

Допустим, тактовая частота процессора 120 МГц. На вход в прерывание и выход тратим по 12 тактов. На инкремент счетчика, пусть, еще 12 тактов. Итого:
36 / 120 000 = 0,0003
Вы боитесь потерять производительность на 0,03%?

[AlexandrY]

2 AlexandrY: неужто у супер-пупер кинетиса нету таймера с хотя-бы 20-битным прескалером? или возможности использования в качестве такого прескалера другого таймера (concatenating)?

Так это и есть после конкатенации. Но при этом атомарное чтение.

[Jenya7]

Допустим, тактовая частота процессора 120 МГц. На вход в прерывание и выход тратим по 12 тактов. На инкремент счетчика, пусть, еще 12 тактов. Итого:
36 / 120 000 = 0,0003
Вы боитесь потерять производительность на 0,03%?

я не боюсь потерять производительность. я не хочу чтоб у меня прерывание молотило кажую милисекунду. если вам это не мешает то вы счастливый человек.

Что мешает считать в тиках таймера?

это типа шутка?

[ViKo]

я не боюсь потерять производительность. я не хочу чтоб у меня прерывание молотило кажую милисекунду. если вам это не мешает то вы счастливый человек.

Как может мешать нечто с нагрузкой 0,03%?
Из-за неоптимального кода можно потерять куда больше.
Прерывание лишнего тока не ест, помех не создает. Все ОС используют прерывание от системного таймера.

[Jenya7]

Как может мешать нечто с нагрузкой 0,03%?
Из-за неоптимального кода можно потерять куда больше.
Прерывание лишнего тока не ест, помех не создает. Все ОС используют прерывание от системного таймера.

у меня есть критические секции. можно сказать очень критические. я не могу их сделать атомик, мне другие прерывания важны.

[adnega]

Jenya7, вы по все видимости начинающий разработчик - прислушайтесь к советам опытных МК-программистов.

Зачем вам аппаратный таймер, если вы от него даже прерываний боитесь? Это две крайности.
Нужно сделать аппаратный таймер для счета программного счетчика с интервалом 1 или 10 мс.
Затем все миллисекундные задержки и выше делать программно. Только так.
Если у вас какая-то неприязнь к такому решению, то вы в чем-то заблуждаетесь - можете высказать свои "фи", и мы вас переубедим.
Повторюсь, у Cortex-ов есть специальный таймер SysTick, и 99% проектов использует его
для миллисекундных и выше задержек, с программным отсчетом времени.
Задержки на микросекунды и ниже уже могут потребовать аппаратный таймер.
Использование аппаратного таймера жестко привязывает проект к данной архитектуре и данному камню - проект будет
слабо переносимым и склонным к аппаратным конфликтам с другими библиотеками и т.п.

Насколько я понимаю, ТС хочет сделать некую инициализацию, чтоб потом вычитывать из некого регистра число, равное числу миллисекунд.
Желательно, чтоб регистр был 32-битным. Вроде, у LPC17xx таймеры были 32 битными с 32-битным предделителем.

у меня есть критические секции. можно сказать очень критические. я не могу их сделать атомик, мне другие прерывания важны.

У Cortex-M есть NVIC, который может делать вложенные прерывания с приоритетами.
Если 32-битная переменная выровненная, то доступ к ней будет атомарным.
Но я так понял, что из счетчика миллисекунд бы будете только вычитывать.

[ViKo]

у меня есть критические секции. можно сказать очень критические. я не могу их сделать атомик, мне другие прерывания важны.

Такие критические, что 0,3 мкс не могут подождать? Не верю.

[adnega]

можно сказать очень критические

Можете подробнее рассказать о них?
Это не норма, такие вещи нужно делать аппаратно и/или подбирать соответствующее аппаратное решение.
Я уже 10 лет не пользуюсь запретом/разрешением прерываний, а проектов сделал очень много. ЧЯДНТ?

[Jenya7]

adnega так что вы предлагаете? я честно говоря так и не понял.
по моему вот этого

Нужно сделать аппаратный таймер для счета программного счетчика с интервалом 1 или 10 мс.

я и пытаюсь добиться.

[jcxz]

это типа шутка?

Не шутка. Так все и делают... кроме вас почему-то...

Jenya7, вы по все видимости начинающий разработчик - прислушайтесь к советам опытных МК-программистов.

Ага, уже лет N как начинающий и всё не могущий начать

[adnega]

по моему вот этогоя и пытаюсь добиться.

Дык, настраиваете SysTick на генерацию прерываний с интервалом 1 мс, а в обработчике прерывания делаете

Код

maintimer++;

, где maintimer - 32-битная переменная, в которой будут лежать миллисекунды.

[Jenya7]

Дык, настраиваете SysTick на генерацию прерываний с интервалом 1 мс, а в обработчике прерывания делаете

Код

maintimer++;

, где maintimer - 32-битная переменная, в которой будут лежать миллисекунды.

мда... ну вобщем тему можно закрывать. признаюсь был не прав.

[pokk]

Раньше, тоже делал счет миллисекунд из прерывания, но последнее время стал использовать такой способ
http://we.easyelectronics.ru/Soft/samyy-pr...nyy-taymer.html
Только максимальное значение миллисекунд, которое можно задать зависит от таймера.
А для сильно большой задержки, использую RTC, настроил что бы счетчик работал по секундам и считываю его, также. (только это относиться для stm32f1x, для stm32f4x RTC совсем другая )

[Jenya7]

Раньше, тоже делал счет миллисекунд из прерывания, но последнее время стал использовать такой способ
http://we.easyelectronics.ru/Soft/samyy-pr...nyy-taymer.html
Только максимальное значение миллисекунд, которое можно задать зависит от таймера.
А для сильно большой задержки, использую RTC, настроил что бы счетчик работал по секундам и считываю его, также. (только это относиться для stm32f1x, для stm32f4x RTC совсем другая )

у меня таймера не хватало. в Кинетесе они кривые. кроме LPTM. освободил LPTM. он 16-битный приходиться приращивать в прерывании

Код

void LPTMR0_IRQHandler(void)
{
    LPTMR0_CSR |= LPTMR_CSR_TCF_MASK;
    
    ovf_count++;
    added_val = 0xFFFF * ovf_count;
}

uint32_t SYSTIME_GetSystemTime(void)
{    
    unsigned long cnt;
    LPTMR0_CNR = 0;       // write any value to the counter register so that it puts its present counter value into a temporary register
    cnt = LPTMR0_CNR;    // read the value from the temporary register
    return (cnt + added_val);
}

Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 18 2018, 05:03

[adnega]

А почему SysTick не используете?

[juvf]

У Kinetis есть аппаратный таймер (FlexTimer Module (FTM)) 16 бит - это дает нам 65536 милисекунд до переполнения что конечно очень мало для нормальной работы.

Этого мало? Это позволяет делать/контролировать задержки до 65 секунд без какого либо контроля переполнения, в лоб, без бубнов и танцев. Если нужно делать задержки измеряемые в секундах (например 1000 секунд, или 10000000 секунд), то можно отдельный таймер аппаратный завести с тактом 1 мс и переполнением после 1000 мс, в прерывании ++globalSec . Или вообще использовать RTC.

[Obam]

В K10 4-канальный 32-битный PIT (программируемый интервальный таймер) есть - делай счётчики интервалов какие хошь (; Впрочем, ТС сознался, что был не прав.

[Jenya7]

А почему SysTick не используете?

объяснил это в первом посте.

Этого мало? Это позволяет делать/контролировать задержки до 65 секунд без какого либо контроля переполнения, в лоб, без бубнов и танцев. Если нужно делать задержки измеряемые в секундах (например 1000 секунд, или 10000000 секунд), то можно отдельный таймер аппаратный завести с тактом 1 мс и переполнением после 1000 мс, в прерывании ++globalSec . Или вообще использовать RTC.

у него нет пределителя - я не могу создать тик с периодом и 1 миллисекунду.

В K10 4-канальный 32-битный PIT (программируемый интервальный таймер) есть - делай счётчики интервалов какие хошь

то же самое - у него нет пределителя - я не могу создать тик с периодом и 1 миллисекунду.

Впрочем, ТС сознался, что был не прав.

долгие годы игры в покер научили меня вовремя скидывать слабую руку.


Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 21 2018, 05:14

[adnega]

у него нет пределителя

Вы опять за старое.
У него есть период, и за счет периода вы создадите 1 мс.
С периодом 1 мс у вас будет шагать не таймер, а вызываться обработчик прерывания, в котором будет to_1ms++.
Для этого подойдет любой таймер, но есть же специальный SysTick. Почему его не используют некоторые?

[juvf]

Вы опять за старое.
У него есть период, и за счет периода вы создадите 1 мс.
С периодом 1 мс у вас будет шагать не таймер, а вызываться обработчик прерывания, в котором будет to_1ms++.

Писал же ТС, что у него сейчас так и есть, но он не хочет раз в 1 мс падать в прерывание, а хочет сделать аппаратный миллисекундный таймер.

у него нет пределителя - я не могу создать тик с периодом и 1 миллисекунду.

vs

16 бит - это дает нам 65536 милисекунд до переполнения

как это? 16 битный таймер дает переполнение через 65536 милисекунд, но тик у этого таймера не равен 1 мс???
Проблема решена, и слава богу!!!

[ViKo]

ТС не умеет задавать такое значение в SysTick таймер, чтобы тот перезагружался с периодом 1 мс. Учиться, учиться и еще раз...

[Jenya7]

Вы опять за старое.
У него есть период, и за счет периода вы создадите 1 мс.
С периодом 1 мс у вас будет шагать не таймер, а вызываться обработчик прерывания, в котором будет to_1ms++.
Для этого подойдет любой таймер, но есть же специальный SysTick. Почему его не используют некоторые?

вы вообще читали тему? первый мой пост? ради чего была создана тема?

Я НЕ ХОЧУ ГЕНЕРИРОВАТЬ ПРЕРЫВАНИЯ КАЖДУЮ МИЛЛИСЕКУНДУ.

все. эту руку я сбрасываю.

Сообщение отредактировал Jenya7 - Jun 21 2018, 05:47

[ViKo]

То есть, мои аргументы, что вы теряете 0.03% производительности, вам не понять?

[Jenya7]

То есть, мои аргументы, что вы теряете 0.03% производительности, вам не понять?

да хрен с ней спроизводительностью. хоть 5%. дело не в ней. у меня бегут важные таски. критические можно сказать. и я не хочу прерывать их каждую миллисекунду.может ничего страшного не произойдет. но зачем мне дополнительные, неоправданные как я считаю, риски?

[adnega]

Я НЕ ХОЧУ ГЕНЕРИРОВАТЬ ПРЕРЫВАНИЯ КАЖДУЮ МИЛЛИСЕКУНДУ.

Вы можете объяснить почему? Это вполне естественная вещь для МК, но вы категорически ее отвергаете.
Вы бы поменьше секретничали, а то нам в соседних ветках достается, что за вас додумывают недосказанное.

[juvf]

Вы можете объяснить почему?

зачем это объяснять? ТС и так уже всё объяснил. У меня было такое.... сделал таймер с тиком в 1 мс и отрубил прерывания. Полностью аппаратный миллисекундный таймер.

[ViKo]

А через каждые 10 мс прерываться рискнете? Тоже нормальный период для RTOS.

[adnega]

У меня было такое.... сделал таймер с тиком в 1 мс и отрубил прерывания.

А если бы не отрубил прерывания, то что?

[juvf]

А если бы не отрубил прерывания, то что?

А они мне зачем? У меня есть полностью аппаратный таймер, зачем мне программный таймер и обработчик прерывания? Вы наверно аппратный RTC(или UART/SPI/PWM/...) не будете пользовать, т.к. можно сделать программный, с календарем, с кучей будильников, ведь программный RTC займет всего 0,003% ресурсов!!!

[adnega]

А они мне зачем? У меня есть полностью аппаратный таймер, зачем мне программный таймер и обработчик прерывания?

Допускаю, что есть эксклюзивные задачи, в которых одного таймера до 65 мс достаточно, но в общем случае вариант
с 1мс-прерыванием гораздо универсальнее.
В некоторых библиотеках я вообще пришел к двум/трем функциям
on_init() - один раз при инициализации МК
on_mainloop() - внутри mainloop`а
on_timer() - внутри 10мс-таймера
Решение гибкое, воспроизводимое на множестве камней и архитектур. Никаких дополнительный аппаратных требований,
типа таймер с предделителем таким-то и т.п.
Я не против исключений из правил, но их не стоит выдавать за правило.
Я на atmega8 вообще без аппаратных таймеров делал программный UART-TX тупо nop-ами формировал задержку,
и работало-ведь, но я же объявляю это нормой. Сделать софтовый 1мс таймер настолько просто, что грех от этого отказываться.
И мне не понятно зачем? ТС говорил, что у него какие-то критические секции есть... думаю, больное место там.

[jcxz]

И мне не понятно зачем? ТС говорил, что у него какие-то критические секции есть... думаю, больное место там.

Я думаю - там весь код одно сплошное больное место. Судя по постам ТСа...

[juvf]

Допускаю, что есть эксклюзивные задачи, в которых одного таймера до 65 мс достаточно,

65536 мс. не 65 мс, а 65 ТЫСЯЧ мс, это 65 секунд. И таймер один, но одновременно всяких интервалов и периодов можно задавать хоть сотню (как и на программном). Решение гибкое, воспроизводимое на множестве камней и архитектур. Никаких дополнительный аппаратных требований программных обработчиков, программного кода, настроек NVIC и т.п. Если зашли в критическую секцию (остановили прерывания), то таймер продолжит считать.

тупо nop-ами формировал задержку .... я же объявляю это нормой

опечатка?

И мне не понятно зачем?

Не знаю как объяснить? зачем в МК аппаратная перефирия? можно всё программно сделать, без таймеров, на ноп-ах и ногодрыгах.

[adnega]

зачем в МК аппаратная перефирия? можно всё программно сделать, без таймеров, на ноп-ах и ногодрыгах.

Я за полную загрузку периферии. В Cortex все унифицировали: есть одинаковый для всех SysTick и одинаковый NVIC.
За это переживать не надо.
Никогда не приходилось запрещать прерывания, а задачи решал самые разные. Для этого есть NVIC с ключевой буквой N,
типа вложенных прерываний с гибкой настройкой приоритетов. Недавно обсуждали SVC вместо критических секций.

[Obam]

долгие годы игры в покер научили меня вовремя скидывать слабую руку.

Долгие годы программирования "железа" должны были научить пользоваться документацией на это "железо"

то же самое - у него нет пределителя - я не могу создать тик с периодом и 1 миллисекунду.

RefMan на подсемейство K10: про PIT гл. 41 (всего 12 стр) разд. 41.4.3 волшебные слова "Chain mode" - тик будет с любым периодом. Редко у чего бывает "предделитель" в 32 разряда.