STM32F407 + прерывание + время реакции, Меняется время реакции на внешнее событие Опции

[ШСА]

Дорогие коллеги!
Сталкивался ли кто нибудь с такой тонкой и непонятной мне проблемой - значительным изменением времени входа в обработчик прерывания по внешнему событию в зависимости от команд, выполняемых в этот момент в основной программе?
Конкретная ситуация: В микроконтроллере STM32F407 в main-е крутится некая большая программа. Когда наступает внешнее событие, а именно - отрицательный фронт на EXTI_Line1, вызывается обработчик прерывания void EXTI1_IRQHandler(void). В нём обнуляется таймер TIM6, тактируемый частотой 84 МГц, и начинается вывод информации в виде набора импульсов, привязанных к значениям TIM6. Когда вывод закончен - выходим из обработчика (TIM6 оставляем молотить впустую).
Замечено следующее: Время от момента внешнего события до появления первого импульса на выходе нестабильно и меняется (по осциллографу) более чем на 0,2 мкс при тактировании ядра 168 МГц. Иными словами, время вызова обработчика может увеличиваться (или уменьшаться) аж на 34 такта! Причём меняется оно в зависимости от кода, выполняемого в данный момент в main-е. Самое большое изменение этого времени (в сторону уменьшения) происходит при выполнении (в main-е) цикла очистки области памяти:
for(i = 0; i < 60768; i++) *j++ = Сonst;

А согласно описанию на Cortex-3 время вызова обработчика прерывания составляет от 6 до 11 тактов ядра. И уж никак не должно зависеть от содержания прерываемой программы (DMA не используется)!

В чём причина этого явления и как с ним бороться?
Буду признателен за любые идеи или информацию.

[Golikov A.]

вы в какой среде пишите? Если в Keil, то для переноса функций в РАМ, вам надо правой кнопкой в С файл с функциями тыкнуть, и сказать чтобы они запустились из РАМ, все остальное сделает кеил за вас сам.

Регистры FPU надо сохранять в стэк, только если в прерываниях вы будите использовать модуль FPU, если нет, то пусть они лежат где лежать, и вход будет быстрее в прерывание и проблем не будет.

Идея с ДМА вам видится не верно. Вам надо подготовить массив для вывода, так чтобы ДМА просто перекладывало данные на порт, с заданной частотой. Пусть ваша фоновая неспешная программа подготавливая файл делает его как раз того вида, чтобы ДМА осталось его только выплюнуть. ДМА сможет спокойно запускаться по таймеру с заданными интервалами и без каких либо плаваний времянки (если ему поставить приоритет повыше) все делать. А ядро в это время сможет продолжать заниматься своими делами....

[ШСА]

вы в какой среде пишите? Если в Keil, то для переноса функций в РАМ, вам надо правой кнопкой в С файл с функциями тыкнуть, и сказать чтобы они запустились из РАМ, все остальное сделает кеил за вас сам.
Регистры FPU надо сохранять в стэк, только если в прерываниях вы будите использовать модуль FPU, если нет, то пусть они лежат где лежать, и вход будет быстрее в прерывание и проблем не будет.
Идея с ДМА вам видится не верно.

Простите за долгое отсутствие - текучка и изучение мануала по наводке jcxz. Оказывается, я многое упустил в своё время...
Среда у меня, к сожалению, CooCox. Keil прекрасная штука, но мне не по карману, а программа слишком велика для бесплатной версии.
В прерываниях FPU нигде не используется, только в фоне. Ищу способ запретить сохранять FPU регистры в стек - а их там 32, если не ошибаюсь. Если даже по 1 такту на каждого - это уже масштаб моих флуктуаций!
Идея с DMA мною не отброшена. Я её проработаю, но позже. А пока мне надо научиться отключать Lazy context save - я даже это ещё не могу заставить сделать свой кокос.

А можно одно уточнение? У Вас таймер считает импульсы 84 МГц без прескалера? Я правильно понял?
Не могли бы Вы показать в студию код обработчика прерывания и код инициализации таймера? Может что-то прояснится...
И последнее, я присоединюсь к мнению коллег насчёт дернуть ногой при входе в обработчик. Может всё же какая-то логическая ошибка закралась.

Да, таймер считает без прескалера. Инициализируеется так:

Код

    /*------------------Инициализация TIM6 - строчный таймер-*/
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE); //включаем тактирование
//Частота шины APB1 42 МГц, на таймер - 84 Мгц
    TIM6->PSC = 0; //Настройка предделителя на 84 "такта" в микросекунду
    TIM6->ARR = 10080; //10080 период - почти две строки 120 мкс 5600
    TIM6->DIER &= ~TIM_DIER_UIE; //запрет прерывания от таймера
    TIM6->CR1 |= TIM_CR1_CEN; //включаем таймер - пусть молотит непрерывно
// прерывания от TIM6 не будет
//TIM6_CNT — текущее значение счётчика для чтения/записи;

Описал максимально подробно.
Из обработчика приведу фрагмент, который, собственно и занимается выводом телевизионной строки

Код

    Tim6_Count = TIM6->CNT; //длительность предыдущей строки
        TIM6->CNT = 0; //начало измерения строк - сбрасываем таймер
//подготовимся к скоростному выводу данных
                Td = Tdelt; //1 шаг = 10 тактов TIM6 - шаг
                Ts = T_Nath - Td;//начальная задержка 10,5 мкс
                Kt = KolBytStr; //число байт в строке
//Начали вывод активной строки. Пока не кончится активная строка, не выйдем отсюда
                if (Zerkalo) { //вывод "зеркально" - со старшего полубайта последнего байта массива строки
                    Video_Adres_Th0 = (Nstr - NomerNath) * KolBytStr + KolBytStr + Video_Adres; //адрес первого байта
//это адрес текущих 2 точек вывода - последний байт строки
                    while (TIM6->CNT < Ts)continue;//ждём момента для вывода 1 точки
                    GPIO_SetBits(PORT_OUT1_ON_OSD, OUT1_ON_OSD);//вкл. сигнала видео
                    Vt = (uint32_t)(*--Video_Adres_Th0) << SDWIG_RGBT; //первые две точки
                    while (Kt--) {
                        Vt1 = Vt;
                        Vt = Vt >> 4; //спустим старший полубайт
                        Ts += Td; //время следующей точки
                        while (TIM6->CNT < Ts)
                            continue; //ждём момента для вывода точки
                        PORT_RGBT->ODR = Vt; //вывод старшего полубайта
                        Ts += Td; //время следующей четной точки
                        Vt = (uint32_t)(*--Video_Adres_Th0) << SDWIG_RGBT; //следующий байт на разложение на точки
                        while (TIM6->CNT < Ts)continue; //ждём момента для вывода точки
                        PORT_RGBT->ODR = Vt1; //вывод младшего полубайта
                    }
                } else { //вывод "прямо"

Поясню, что строка, где "//ждём момента для вывода 1 точки" это и есть интервал от начала прерывания до начала вывода. Вот он то и "плавает". Кстати следующая строка и есть ваше "дернуть ногой".

Сообщение отредактировал IgorKossak - Jul 29 2015, 17:16

Причина редактирования: [codebox] для длинного кода, [code] - для короткого!

[jcxz]

В прерываниях FPU нигде не используется, только в фоне. Ищу способ запретить сохранять FPU регистры в стек - а их там 32, если не ошибаюсь. Если даже по 1 такту на каждого - это уже масштаб моих флуктуаций!
Идея с DMA мною не отброшена. Я её проработаю, но позже. А пока мне надо научиться отключать Lazy context save - я даже это ещё не могу заставить сделать свой кокос.

Вы как-то странно мануал читаете....
Lazy context save Вам отключать не надо, он никак не увеличивает время входа, а наоборот - предназначен для уменьшения времени входа в ISR (резервирует место в стеке, но не пишет).
Но так как у Вас FPU в фоне используется, а где-то не используется, то из-за Lazy context save у Вас в этих местах и будет разница во времени входа (но место в стеке при стэкинге всё равно
будет выделяться одинаково!). А вот если Вы, как я советовал, вообще отключите автоматическое сохранение контекста FPU при входе в ISR, то всегда на стек будет сохраняться как в M3 только
8 регистров. Это можно сделать, если в ISR-ах у Вас не используется FPU. Но если есть операционка и FPU используется в разных задачах, то в переключателе задач ОС (программном) надо сделать
сохранение контектса FPU ручками.
У нас в наших изделиях я так и делаю, но не для уменьшения времени входа в ISR, а для экономии стеков задач (делаю FPCCR = 0, а потом сохраняю или не сохраняю контекст FPU в
переключателе задач ручками, в зависимости от того - использует данная задача FPU или нет).

И как это сделать - я Вам уже выше писал: FPCCR = 0. Вы как-то читаете выборочно
И от компилятора это никак не зависит, это Вам надо открыть мануал на ядро M4 и найти там FPCCR.