STM32F0 Время реакции и выполнения прерывания Опции

[Влад Р.]

Добрый день!

Имеется МК STM32F0. Работает на частоте 48 МГц. Фоновая программа представляет собой пустой бесконечный цикл. По фронту сигнала на выводе МК настроено внешнее прерывание. В обработчике прерывания только операции с портами ввода/вывода и логические операции. Все задействованные выводы сконфигурированы на работу на максимальной скорости.
Согласно статье "A Beginner’s Guide on Interrupt Latency - and Interrupt Latency of the ARM® Cortex®-M processors" время реакции на прерывание для ядра Cortex-M0 составляет 16 машинных циклов. Первой командой после входа в обработчик я считываю один из портов в/в, затем на одном из выводов другого порта устанавливаю высокий уровень. Время между фронтом внешнего сигнала, вызвавшим внешнее прерывание, и установкой высокого уровня на выводе, указанном выше, составляет 800 нс. Почему такое большое время и как можно его сократить?
В той же статье говорится о джиттере времени реакции, но неясно от каких факторов он может зависеть?
Время выполнения обработчика прерывания составило 1,5 мкс, что тоже неожиданно много. Также буду рад советам как уменьшить.

Используется Keil 5.17. Пробовал различные уровни оптимизации компилируемого кода, оптимизацию по времени/объему. Не давало положительных результатов. Размещение обработчика прерывания в ОЗУ позволило сократить время его выполнения на 0,2 мкс, но не повлияло на время реакции на прерывание.

[Влад Р.]

Например if (!(db & (0x01 << 12))) { - совершенно лишнее. Нужно убрать, а следующую строку заменить на switch (db & (3 << 9 | 1 << 12)) {.

if (!(db & (0x01 << 12))) необходима, чтобы в случае невыполнения условия, как можно быстрее выйти из прерывания.

Операция & 0x1FFF в первой строке тоже совершенно не нужная, генерит две лишних ассемблерных команды.

Да, Вы правы. Осталась после предыдущих версий кода. Сейчас не нужна. Но на сколько я могу судить, компилятор ее проигнорировал (в дизассемблере ее не нашел, обычное считывание регистра). Сейчас и из Си убрал.

Остальное переделал:

CODE

68: {
0x08000240 B410 PUSH {r4}
69: uint_fast16_t db = GPIOC->IDR;
70:
0x08000242 4819 LDR r0,[pc,#100] ; @0x080002A8
0x08000244 8A00 LDRH r0,[r0,#0x10]
71: GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BS_12;
72:
0x08000246 2101 MOVS r1,#0x01
0x08000248 4A18 LDR r2,[pc,#96] ; @0x080002AC
0x0800024A 0309 LSLS r1,r1,#12
0x0800024C 6191 STR r1,[r2,#0x18]
73: if (!(db & (0x01 << 12))) {
0x0800024E 04C1 LSLS r1,r0,#19
68: {
69: uint_fast16_t db = GPIOC->IDR;
70:
71: GPIOB->BSRR = GPIO_BSRR_BS_12;
72:
73: if (!(db & (0x01 << 12))) {
0x08000250 D424 BMI 0x0800029C
74: switch (db & (0x03 << 9)) {
75: case 0x0000:
0x08000252 2103 MOVS r1,#0x03
0x08000254 0249 LSLS r1,r1,#9
76: GPIOA->BSRR = (0xFF << 16) | (db & 0xFF);
0x08000256 4B16 LDR r3,[pc,#88] ; @0x080002B0
0x08000258 4001 ANDS r1,r1,r0
0x0800025A D008 BEQ 0x0800026E
0x0800025C 39FF SUBS r1,r1,#0xFF
0x0800025E 39FF SUBS r1,r1,#0xFF
0x08000260 1E89 SUBS r1,r1,#2
0x08000262 D00A BEQ 0x0800027A
0x08000264 39FF SUBS r1,r1,#0xFF
0x08000266 39FF SUBS r1,r1,#0xFF
0x08000268 2902 CMP r1,#0x02
0x0800026A D117 BNE 0x0800029C
0x0800026C E00B B 0x08000286
0x0800026E 21FF MOVS r1,#0xFF
0x08000270 B2C0 UXTB r0,r0
0x08000272 0409 LSLS r1,r1,#16
0x08000274 1840 ADDS r0,r0,r1
0x08000276 6198 STR r0,[r3,#0x18]
77: break;
78: case 0x0200:
0x08000278 E010 B 0x0800029C
79: GPIOB->BSRR = (0x03 << 21) | (db & (0x03 << 5));
0x0800027A 2160 MOVS r1,#0x60
0x0800027C 4008 ANDS r0,r0,r1
0x0800027E 0409 LSLS r1,r1,#16
0x08000280 1840 ADDS r0,r0,r1
0x08000282 6190 STR r0,[r2,#0x18]
80: break;
81: case 0x0400:
0x08000284 E00A B 0x0800029C
82: GPIOA->BSRR = (0x0F << 24) | ((db & 0xF0) << 4);
0x08000286 21F0 MOVS r1,#0xF0
0x08000288 4001 ANDS r1,r1,r0
0x0800028A 010C LSLS r4,r1,#4
0x0800028C 210F MOVS r1,#0x0F
0x0800028E 0609 LSLS r1,r1,#24
0x08000290 1864 ADDS r4,r4,r1
0x08000292 619C STR r4,[r3,#0x18]
83: GPIOB->BSRR = (0x0F << 24) | ((db & 0x0F) << 8);
84: break;
85: }
86: }
0x08000294 0700 LSLS r0,r0,#28
0x08000296 0D00 LSRS r0,r0,#20
0x08000298 1840 ADDS r0,r0,r1
0x0800029A 6190 STR r0,[r2,#0x18]
87: EXTI->PR = EXTI_PR_PR8;
0x0800029C 20FF MOVS r0,#0xFF
0x0800029E 4905 LDR r1,[pc,#20] ; @0x080002B4
0x080002A0 3001 ADDS r0,r0,#0x01
0x080002A2 6148 STR r0,[r1,#0x14]
88: }
0x080002A4 BC10 POP {r4}
0x080002A6 4770 BX lr
0x080002A8 0800 DCW 0x0800
0x080002AA 4800 DCW 0x4800
0x080002AC 0400 DCW 0x0400
0x080002AE 4800 DCW 0x4800
0x080002B0 0000 DCW 0x0000
0x080002B2 4800 DCW 0x4800
0x080002B4 0400 DCW 0x0400
0x080002B6 4001 DCW 0x4001

Берёте полученный листинг (лучше сделанный с полной оптимизацией), описание команд Cortex-M0 и разбираетесь.

Сейчас как раз этим и занимаюсь. Не подскажите где посмотреть длительность каждой команды в машинных циклах?

[jcxz]

Сейчас как раз этим и занимаюсь. Не подскажите где посмотреть длительность каждой команды в машинных циклах?

Я уже Вам приводил ссылку. Там всё есть, и циклы тоже.