STM32F2xx USB FS CDC, Достижение максимальной пропускной способности Опции

[BaN]

Пытаюсь разобраться с работой USB full-speed в STM32 на примере USB CDC от ST из STM32_USB-Host-Device_Lib_V2.1.0. Хочу добиться скорости 800кБ/с передачи в одну сторону от устройства до ПК.
Использую драйвер VCP_V1.3.1 от ST.
Работаю с STM32F205RBT6.
Прием/передача нормально работают, но хочется выжать максимальную пропускную способность в одном направлении (от устройства к ПК).
И здесь возникли трудности, не удается получить более 740кБ/с (чуть меньше половины от максимальной пропускной способности USB FS).
В пример внес изменения:

Код

#define CDC_IN_FRAME_INTERVAL          0    /* Number of frames between IN transfers */
#define APP_RX_DATA_SIZE               32768 /* Total size of IN buffer: */

В основном цикле отправляю данные со скоростью 1МБ/с:

Код

  uint32_t cnt = 0;
  uint32_t value = 4;
  while (1)
  {
      // Запуск отсчета задержки value мс
      TIM2->PSC = (2*30000000/1000)/((value == 1) ? 2 : 1)-1;    //настроить делитель для формирования милисекунд
      TIM2->ARR = (value == 1) ? 1 : (value-1);                  //загрузить значение задержки
      TIM2->CNT = 0;
      TIM2->EGR = TIM_EGR_UG;
      TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;
      TIM2->CR1 = TIM_CR1_OPM | TIM_CR1_CEN;        //запустить таймер

      for (uint32_t j = 0; j < 1024; j++)
      {
          APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[3];
          APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[2];
          APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[1];
          APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[0];
          cnt++;
      }
      if(APP_Rx_ptr_in == APP_RX_DATA_SIZE)
      {
        APP_Rx_ptr_in = 0;
      }

      while((TIM2->SR & TIM_SR_UIF)==0){} //дождаться конца задержки
      TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;        //сбросить флаг
    }

Здесь идет запись в буфер раз в 4мс по 4096б, при этом достигается скорость 740кБ/с. Если записывать в буфер раз в 2мс по 2048б, при этом достигается скорость 660кБ/с. При записи в буфер меньшими объемами, но чаще, например каждую 1мс по 1024б (0,5мс/512б, 0,25мс/256б), уже скорость падает до 500кБ/с. Я так понимаю, что это из-за NACK.
Но что ограничивает максимальную пропускную способность при передаче в одну сторону до половины от максимально возможной?
Дело в драйвере VCP от ST на ПК или я что-то не учитываю на стороне устройства?

[BaN]

Возможно, проблема в организации буфера в примере:
При получении SOF вычисляется длина данных, которые нужно отправить APP_Rx_length:

CODE

if (APP_Rx_ptr_out == APP_RX_DATA_SIZE)
{
APP_Rx_ptr_out = 0;
}

if(APP_Rx_ptr_out == APP_Rx_ptr_in)
{
USB_Tx_State = 0;
return;
}

if(APP_Rx_ptr_out > APP_Rx_ptr_in) /* rollback */
{
APP_Rx_length = APP_RX_DATA_SIZE - APP_Rx_ptr_out;

}
else
{
APP_Rx_length = APP_Rx_ptr_in - APP_Rx_ptr_out;

}

APP_Rx_ptr_out - указатель на место, с которого начинать читать данные из буфера для отправки на ПК
APP_Rx_ptr_in - последние сохраненные данные в буфере
Я почему-то думал, что там должен быть кольцевой буфер, но там обычный буфер и в случае, если APP_Rx_ptr_out > APP_Rx_ptr_in, на отправку поступает только конец буфера, а уже записанные данные в начале буфера в данном кадре не передаются, а передадутся только уже в следующем. И тогда, если от APP_Rx_ptr_out до конца буфера будет мало данных, то и максимальная пропускная способность уменьшится.
Может проблема была где-то в этом. Хотя, исходя из того, что у меня буфер 32кБ и за кадр, допустим, передается по ~1кБ, то в случае описаном выше, была бы потеря в скорости не более 1/32, т.е. итоговая скорость была бы где-нибудь 970кБ/с.
UPD:
И еще, похоже где-то тормоза кроются в прерывании, т.к. если просто в цикле мэйна забивать данные в буфер без задержек на максимальной скорости, данные в буфере не перекрываются и на ПК принимается все последовательно. Для проверки записывал в цикле в буфер переменную uint32_t cnt с инкрементом.

Код

  uint32_t cnt = 0;
  while (1)
  {
      APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[3];
      APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[2];
      APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[1];
      APP_Rx_Buffer[APP_Rx_ptr_in++] = ((uint8_t*)&(cnt))[0];
      cnt++;
      if(APP_Rx_ptr_in == APP_RX_DATA_SIZE)
      {
        APP_Rx_ptr_in = 0;
      }
  }

UPD2:
Измерил, 5мкс МК проводит в прерывании USB, 600нс проводит вне прерывания. Буду копать дальше.
UPD3:
У меня, похоже, какие-то проблемы с тактовой частотой.
Вывожу на пин частоту:

Код

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
while(1)
{
    GPIOB->BSRRL = GPIO_Pin_12;
    GPIOB->BSRRH = GPIO_Pin_12;
}

Вижу на выходе 10МГц. Непонятно, почему тактовая частота получается 20МГц, т.к. в system_stm32f2xx.c, который я использую по-умолчанию, настройка идет на 120МГц, кварц стоит 25МГц, питание 3,3В. Проверил SetSysClock(), PLL нормально настраивается на работу от HSE. Как так получается?
UPD4:
На кварце видна синусоида 25МГц.
UPD5:
Нашел причину этой проблемы, но не понимаю, почему она возникает.
При включении оптимизации по размеру, начала выводиться на пин нормальная частота.
Выключил оптимизацию - снова появляется эта проблема.
Компилятор Sourcery CodeBench Lite 2012.09-63.

Сообщение отредактировал BaN - Apr 29 2013, 13:17

[vptr]

...

Сообщение отредактировал vptr - Apr 29 2013, 11:40