STM32 Прерывание UART, Странное поведение Опции

[Vladimir Prokofi...]

Простой модуль чтения данных с GPS, из проекта выкинул все, кроме uart драйвера и парсера сообщений UBX. (Ublox gps protocol), STM415 стоит, но софт везде работает с ним как с 215 ( Это не влияет, я это ловил и на настоящих 215 )

Настройка порта:

CODE

case USART6_BASE:

#ifdef USE_IN_UART6_BUFFER
UART6_InputBufWR = 0;
UART6_InputBufRD = 0;
#endif

#ifdef USE_OUT_UART6_BUFFER
UART6_OutputBufWR = 0;
UART6_OutputBufRD = 0;
#endif

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART6, ENABLE);

GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_USART6);
GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_USART6);

GPIO_Init_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_Init_Struct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
GPIO_Init_Struct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init_Struct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
GPIO_Init_Struct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_Init_Struct);

GPIO_Init_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_Init_Struct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;
GPIO_Init_Struct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_Init_Struct);

#if defined (USE_IN_UART6_BUFFER) || defined (USE_OUT_UART6_BUFFER)
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART6_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = UART6_PreemptionPriority;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = UART6_SubPriority;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
#endif
#ifdef USE_IN_UART6_BUFFER
USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_RXNE, ENABLE);
//USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_ORE, ENABLE);
#endif

break;
}

USART_Init_Struct.USART_BaudRate = Baudrate;
USART_Init_Struct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_Init_Struct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_Init_Struct.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_Init_Struct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init_Struct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USARTx, &USART_Init_Struct);

USART_Cmd(USARTx,ENABLE);

Прерывание:

CODE

void USART6_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART6, USART_IT_TXE) != RESET)
{
#ifdef USE_OUT_UART6_BUFFER

if(UART6_out_counter != 0)
{
UART6_out_counter--;
USART_SendData(USART6,(uint16_t) UART6_OutputBuf[UART6_OutputBufRD]);

if(UART6_OutputBufRD >= (UART6_OutputBuf_size - 1))
{
UART6_OutputBufRD = 0;
}
else
{
UART6_OutputBufRD++;
}
} else {
USART_ITConfig(USART6, USART_IT_TXE, DISABLE);
isTxDone6 = 1;
#endif
}
} else if(USART_GetITStatus(USART6, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
USART6->SR;
#ifdef USE_IN_UART6_BUFFER

uint8_t read_UART;

read_UART = USART_ReceiveData(USART6);
#ifdef FATFS_ON
GPSLOGGER_PushByte( read_UART );
#endif



if(UART6_in_counter < UART6_InputBuf_size)
{
UART6_InputBuf[UART6_InputBufWR] = read_UART;

if(UART6_InputBufWR == (UART6_InputBuf_size - 1))
{
UART6_InputBufWR = 0;
}
else
{
UART6_InputBufWR++;
}
UART6_in_counter++;
}
#endif
}else {
USART6->SR;
USART6->DR;
}

USART_ClearFlag( USART6, USART_FLAG_CTS | USART_FLAG_LBD | USART_FLAG_RXNE | USART_IT_TC );
}

Ну тык вот, есть странности (скорость 200к). Самый главный вопрос, почему мы иногда попадаем в последний else, выполняя
USART6->SR;
USART6->DR;


При этом, это должно было быть прерывание RX, НО RXNEIE = 0! Все остальные биты такие-же как и при нормальном прерывании.

Еще странность что ORE почти всегда 1.

В GPSLOGGER_PushByte есть глобальное разрешение и запрещение прерывания, но функция просто просто байт сохраняет:

CODE

inline void GPSLOGGER_PushByte( uint8_t b ){
__disable_irq();
if( sizebuf[curBuf] < LOGBUFSIZE ){
logbuf[ curBuf ][ sizebuf[curBuf] ] = b;
}
sizebuf[ curBuf ] ++;
__enable_irq();
}

Сообщение отредактировал Vladimir Prokofiev - Feb 20 2014, 10:40

[KnightIgor]

...странное...

Прежде, чем начинать новую тему, поискал, не было ли чего похожего. Оказался здесь. Мой пост есть не столько ответ к ТС сколько нарытая информация к UART STM32F10x.

Предыстория раскопок.

Применяю, естессно, UART широко и с размахом. Возникла тема подключить WiFi-модуль к STM32F103 через UART. Сделал, заработало. Более тщательные тесты обнаружили спорадическую потерю байтов при приеме от WiFi-модуля. Ну, скажем, один байт на каждые полмега.

Прием построен по принципу FIFO в виде аппаратно-независимого драйвера. Полный код приводить не буду, но процедура обработки прерывания в части приема выглядит так:

CODE

/******************************************************************************/
//
// IRQ Handler
//
void bufio_IRQHandler(bufio_FIFO *FIFO)
{
bufio_DRIVER* h = FIFO->HD; // to shorten the script
if (h && h->RI)
{
while (h->RI()) {

// If no more place in the input buffer, no char read out
// from the data register follows, and RI flag stays ON.
// The interrupt will be disabled. As soon as it is reenabled
// in the ReadChar, the interrupt shoots again.

if (bufio_RXBufferReady() && !FIFO->RX.flag)

bufio_StoreChar(FIFO, h->Get());

else {

h->RIE(0); // disable RX interrupt w/o getting the char
break; // from the device; it should keep the RI flag on.
}
}
}
....

h->RI() - это, по сути, чтение SR на предмет RXNE. Ну а h->Get() - чтение DR. Вроде все согласно логике и докам.
Обработчик - это еще не вектор прерывания: тот инкапсулирует вызов обработчика как:

CODE

/******************************************************************************/
//
// USART IRQ Handler
//
/******************************************************************************/
void STDIO_IRQHandler(void)
{
bufio_IRQHandler(&FIFO);
}

Когда я натолкнулся на потерю байтов, я, естественно, начал подозревать переполнение буфера UART, хотя при 115200 бод и 72MHz проца такого быть бы не должно (приоритет прерывания для UART установлен неслабенький). Для поимки жука я выставил ловушку:

CODE

/******************************************************************************/
//
// USART IRQ Handler
//
/******************************************************************************/
void STDIO_IRQHandler(void)
{
if (STDIO_DEVICE->SR & USART_SR_ORE)
__NOP();
bufio_IRQHandler(&FIFO);
}

После чего в ловушку никто не попал, а потери байтов, похоже, прекратились...

Чисто феноменологически, а также из опыта продирания сквозь дебри I2C этого проца, я сделал вывод, что, похоже, прерывание возникает раньше, чем биты, его вызвавшие, появляются в SR. Это, возможно, приводит к тому, что без задержки по причине if() вверху нарушается логика работы основного обработчика. Чтение же (явно лишнее) SR просто так перед дальнейшими действиями приводит UART в чувство после пинка прерывания. Где-то напортачили с синхронизацией регистров и шин. Даже осмелюсь высказать крамольную гипотезу, что обновления SR происходят не от основной частоты, а синхронизируются с baud-частотой.

В общем, оставил я тупое предчтение SR пока. Не люблю я таких work around... А что делать? И кто виноват?

Сообщение отредактировал KnightIgor - Apr 29 2014, 09:33

[demiurg_spb]

Можно слегка упростить:

Код

void STDIO_IRQHandler(void)
{
    STDIO_DEVICE->SR; // dummy read (ИМХО нафиг не надо)
    bufio_IRQHandler(&FIFO);
}

Ничего подобного, о чём вы говорите не наблюдал.
Работаю с UART и с DMA и без оного. Проектов штук 10 сделано. Никаких нареканий.
Вот пример обработчика без DMA:

Код

static INLINE void uart_isr(uart_t* const uart)
{
    uint_fast16_t status = uart->sfr->SR;

    if (status & USART_SR_RXNE)      // if RX data_reg isn't empty (auto-clr by reading data_reg)
    {  
        uart_rx_isr(uart, status);
    }
    else if (status & USART_SR_TXE)  // if TX data_reg is empty (auto-clr by writing data_reg)
    {
        uart_tx_isr(uart);
    }
}

Как видите, никаких двойных чтений статуса.
Читаю строго один раз согласно DS.

...древняя сборка kgp, в последней все нормально

Чем же вам оттестированная тысячами пользователей сборка с ланчпада не угодила?
С чего такая тяга к экзотике?

Нигде в Интернете жалоб на пропажу байт не нашел, эррата тоже пуста.

+1

[KnightIgor]

Можно слегка упростить:

Стремно как-то. Работает пока.

Мы тут с коллегой покумекали, почему потеря редко происходит, и почему добавление инструкции ошибку (пока) устранило (может чтение SR и не нужно, достаточно просто задержки). Предположение следующее.

Видать, по причине внутреннего поведения UART задержка таки нужна, но в большинстве случаев она как бы присутствует, поскольку на вход в прерывание Cortex нужно 12(?) тактов. Это если оно прерывает синхронный цикл. А вот если происходит прерывание более низкоприоритетного прерывания, то для Cortex процов ARM гордо раскидывает пальцы и говорит, что tail chaining, или как там оно зовется, позволяет оказаться в прерывании вдвое быстрее. Поскольку у меня не программа мигания светодиодами, а устройство с множеством других прерываний (ADC, RTC и прочие периодические процессы), то вполне возможен "збiг обставин" - такое стечение обстоятельств, что прерывается прерывание, и имеем, что имеем. А лишняя инструкция или две (ну так исторически сложилось, что это чтение SR для ловушки), выравнивают шансы.

Я почему упомянул и I2C в этой связи: я ловил статусы (комбинации битов) в прерывании I2C, которые не описаны в доке и константах. Причем такие статусы, словно биты не добегали, хотя процессор уже попал в прерывание. А I2C у меня рубает на нулевом приоритете: вы знаете, там в доках требование, чтобы никто не прерывал определенные последовательности действий, вот я так и предотвращаю. А чуть подождешь - и все ОК. Поэтому я укрепляюсь в своей гипотезе, что не все прекрасно в Королевстве Датском, и где-то вагоны бегут впереди паровоза у ST.

[adnega]

Поэтому я укрепляюсь в своей гипотезе, что не все прекрасно в Королевстве Датском, и где-то вагоны бегут впереди паровоза у ST.

Что за камешек? Хотелось бы повторить бяку.