[STM32F405] STM32F405 - Jak uzyskać opóźnienia 1-3 us i kilkadziesiąt ns przy 21MHz?

Question

Potrzebuję opóźnień rzędu 1-3 us, czasem kilkadziesiąt ns. Procesor taktowany jest 21MHz. Timer odpada, bo samo kasowanie flagi, ładowanie rejestru licznika i sprawdzanie w pętli flagi trwa zbyt długo. Używam pustego rozkazu NOP, ale nie wiem ile cykli zegarowych on trwa. Poza tym - czy asm(NOP)...

szczywronek · Accepted Answer

Wyłączenie optymalizacji to będzie raczej ficzer kompilatora, nie języka. W GCC jest jakiś atrybut, który pozwala zdefiniować poziom optymalizacji dla konkretnej funkcji - coś w stylu Kod: C / C++Zaloguj się, aby zobaczyć kod Co do nop to nie ma tak różowo:

BlueDraco · Accepted Answer

To co za różnica, kiedy odczytasz wynik? Przecież to kompletnie nieważne, czy poczekasz 3us, czy 10 ms. Generujesz sztuczne problemy.

grko · Accepted Answer

Możesz wykorzystać licznik cykli procesora do realizacji małych opóźnień. DWT_CYCCNT

Konto nie istnieje · Accepted Answer

Ogarnij się.

BlueDraco · Accepted Answer

3 us to 63 cykle - niby to wcale nie mało dla rdzenia Cortex. Wygeneruj impuls startu konwersji na timerze, w przerwaniu timera na koniec impulsu odpal transmisję, po zakończeniu transmisji z ADC wyzwól ponownie timer. Nie jestem pewny czy zwalnianie uC do 21 MHz to dobry pomysł. Sama transmisja też zajmie trochę czasu, potem obróbka odebranych danych itp... Może się okazać, że wolny zegar procesora spowalnia akwizycję danych.

Konto nie istnieje · Accepted Answer

Trochę kiepski przetwornik wybrałeś po prostu.
Wymaga on także żeby przez 2 bity nadawać do układu a potem przejść w odbiór. Trochę ciężko mi to ogarnąć bo to się wysyła po dokonanej konwersji. Ale może po prostu chodzi o to że pierwsza konwersja to będzie taka dummy konwersja tylko po to żeby po jej zakończeniu wysłać dane konfiguracyjne do kolejnej. Ale nieważne, w każdym razie trzeba się przełączać z nadawania na odbiór w środku ramki. Może jeszcze by to jakoś diodami załatwił (sumator na diodach na liniach MOSI, MISO procka i SDI ADCka). Nie mniej jednak kombinowanie. Ja bym zrobił na innym przetworniku.
A jak nie, to można jeszcze spróbować na timerze jako generatorze PWM. On by generował ten sygnał CONV (więc okres PWMa trzeba ustawić na te 3us + czas na transfer). Jednocześnie ten sam Timer by wyzwalał transfer DMA po SPI.
A DMA miało by ustawioną długość danych więc po tych 256 transferach by dawało przerwanie w którym byś wstrzymywał Timer.

Konto nie istnieje · Accepted Answer

@atom1477 już to opisał, a ja powtórzę. Weź dowolny licznik, który ma min 1 kanał OC i może wyzwalać transfer DMA z 2 źródeł: porównanie i przepełnienie. Porównanie wystaw jako sygnał zewnętrzny i to będzie żądanie konwersji. Sygnał musi być aktywny min. ~3us przed przepełnieniem. Przepełnienie wyzwala transfer jednej paczki po DMA przez SPI i wrzuca to do bufora w RAM. Przerwanie od DMA, po zebraniu wszystkich próbek, sprawdza czy nadal ma prowadzić akwizycję i w zależności od stanu flagi MagicButton albo ponawia proces zbierania, albo zatrzymuje cały proces. Przetwarzanie zebranych danych to już inna sprawa. Ciekawy jestem jak dane są indeksowane z CMOSa i jak je wybierasz? Chyba nie jest to goły strumień RAW?

Konto nie istnieje · Answer

#include delay.h _delay_ns(double ns) _delay_us(double us) 21MHz = 4,76ns

dziechu · Answer

Czy nie można w C jakoś wyłączyć z optymalizacji poszczególne instrukcje lub całe funkcje? Tak jak volatile dla zmiennych?

Dodano po 2 [minuty]:

zxelwro800 napisał:
21MHz = 4,76ns

To dotyczy NOP?

zxelwro800 napisał:
#include delay.h
_delay_ns(double ns)
_delay_us(double us)

Ale chyba samo wywołanie jakiejś funkcji bibliotecznej będzie trwało dłużej.

Konto nie istnieje · Answer

trzeba uwzglednic przy projektowaniu funkcji spalajacej okreslona ilosc cyklow mikrokontrolera, ze przestanie poprawnie dzialac jezeli uzyjesz innego mikrokontrolera czy innego zegara, zmienisz poziom optymizacji kompilatora albo sam kompilator, co doprowadzi do innego kodu wynikowego. tak wiec rozwiazanie wcale nie jest prozaiczne. ponadto trzeba uwzglednic otoczenie i wykluczyc mozliwosc wystepienia przerwania w czasie gdy program znajduje sie w funkcji delay( int ilosc_cyklow _procesora)
to dotyczy jednego cyklu mikrokontrolera

Kazde wywolanie funkcji wiaze sie z ratowaniem registrow na stos i ich ponownym odczytaniem

dziechu · Answer

To może zamiast nop zrobię coś takiego: Kod: C / C++Zaloguj się, aby zobaczyć kod

BlueDraco · Answer

Pseudofunkcja __NOP() działa zgodnie z oczekiwaniami, w zasadzie wykonuje się jeden cykl, ale w przypadku Cortex-M są efekty wyższego rzędu, które jednak przy 21 MHz i ustawieniu 0WS dla Flash nie powinny występować.

dziechu · Answer

Ze względu na zasilanie bateryjne oraz wyświetlacz TFT, zegar jest przełączany. Przy operacjach z TFT jest włączane max 168MHz, przy obsłudze zewnętrznych peryferiów i obliczeniach - 21MHz, pozostały czas kiedy nic nie robi - 4MHz. Flash ma ustawione cykle oczekiwania ze względu na 168MHz, musiałbym to zmieniać przy niższych częstotliwościach. Te krótkie opóźnienia potrzebne mi są do obsługi zewnętrznego ADC. On nie ma sygnałów typu EOC (End Of Conversion), a więc po starcie konwersji trzeba czekać 3us, bo tyle ona trwa. Dlatego muszę jakoś takie opóźnienie uzyskać.

Promuję tematy:
01.11.2019 Szukam szczegółowego opisu poleceń w plikach .nc dla CNC
08.10.2018 Jak mierzyć energię fotonów przy użyciu fotodiody?

BlueDraco · Answer

A jak często wykonujesz tę konwersję? Na ogół robi się to synchronicznie przy użyciu timera, wtedy problem oczekiwania na przetwornik odpada. Zwykle nie musisz czytać wyniku natychmiast po konwersji - wystarczy zrobić to przed następną.

Konto nie istnieje · Answer

47,6ns.

dziechu · Answer

Konwersja jest dokonywana jednorazowo po naciśnięciu przycisku. Wystawiany jest sygnał startu konwersji i po 3us powinien nastąpić odczyt AD.

dziechu · Answer

Jest różnica. ADC odczytuje 256 pikseli linijki CMOS, odczytuje 13 razy więc razem jest 3328 odczytów ADC. Całość musi być odświeżana w miarę często, tak długo, jak długo trzymany jest przycisk. Dodano po 5 [minuty]: Nie bardzo rozumiem synchronicznie z czym. Co przerwanie może zmienić? Może wywołać procedurę odczytu ADC, więc procedura wystawia sygnał start konwersji, czeka 3us... no właśnie, jak można inaczej?

dziechu · Answer

Mam jeszcze inny problem, ale to założę osobny temat. Po optymalizacji przestaje działać wyświetlacz TFT. Nie wiem już gdzie szukać. Opóźnienia przy inicjalizacji, te rzędu kilku-kilkudziesięciu ms są na przerwaniu systick i działają. W ogóle dzieją się różne dziwności, widać sporo podstawowych rzeczy nie wiem o tych procesorach.

Dodano po 1 [minuty]:

No źle napisałem, taki skrót myślowy. Chodziło o to że na żądanie, że nie jest dokonywana stale, a nie jednorazowo.

Promuję tematy:
01.11.2019 Szukam szczegółowego opisu poleceń w plikach .nc dla CNC
08.10.2018 Jak mierzyć energię fotonów przy użyciu fotodiody?

Konto nie istnieje · Answer

Ja też uważam problem za sztuczny. Skoro jest sobie linijka CMOS i do niej przypięty ADC, to jest jakiś interfejs; szeregowy, równoległy czy jakiś abstrakcyjny. Jeżeli przetwarzanie obrazu ma być tylko dla wciśniętego przycisku, to jaki problem w przerwaniu np. SysTick czytać ten magiczny przyciski i jeżeli jest zgodność, to wywołać funkcję CMOSReadStart();, która to zainicjuje interfejs dla ADC + DMA + ew. jakiś timer do pykania po bajcie czy słowie do bufora w RAM. A kiedy funkcja podpięta do SysTick'a wykryje zakończenie pomiarów/odczytów/obserwacji, to wywołuje funkcję CMOSReadStop();, która to zatrzyma kanał DMA i/lub timer, aby nie marnować energii. Da się tak zrobić?

dziechu · Answer

Chyba czegoś nie rozumiem - obsługa zewnętrznego ADC wymaga wystawienia sygnału start konwersji, konwersja trwa 3us, więc najwcześniej po tym czasie mogę odczytywać ADC po SPI. Nie mogę go odczytywać np. w czasie konwersji. Nie mam pojęcia jak to zrobić nie odmierzając tych 3 us. Nie ma znaczenia czy to będę robił w przerwaniu systick, czy tim, tak czy inaczej muszę wystawić zawsze sygnał start konwersji, po 3 us zdjąć go i odczytywać rejestr, potem przesunąć piksel, znowu start konwersji, 3us, stop konwersji, odczyt. Nie przychodzi mi do głowy jak to ominąć przerwaniami itp. Linijka po każdym przesunięciu piksela wystawia sygnał analogowy, który własnie mierzę tym ADC.

Dodano po 3 [minuty]:

Konkretnie typ obsługiwanego ADC to LTC1864

Promuję tematy:
01.11.2019 Szukam szczegółowego opisu poleceń w plikach .nc dla CNC
08.10.2018 Jak mierzyć energię fotonów przy użyciu fotodiody?

dziechu · Answer

Jak pisałem powyżej, mam zegar zmieniany w zależności od potrzeb na 168MHz, 21MHz i 4 MHz. 21MHz zupełnie wystarcza na obróbkę danych itp. Urządzenie już jest testowane z wykorzystaniem wewnętrznego ADC. Ale ten okazał się trochę za mało dokładny, no i trochę 'pływający'. Zamiast walczyć z z tym wewnętrznym, wolę dać zewnętrzny, uzyskując dodatkowe 4 bity, a urządzenie jest tego warte, sam czujnik kosztował prawie 1000zł. to nie będę żałował 40 na ADC.

Promuję tematy:
01.11.2019 Szukam szczegółowego opisu poleceń w plikach .nc dla CNC
08.10.2018 Jak mierzyć energię fotonów przy użyciu fotodiody?

dziechu · Answer

Cos chyba źle popatrzyłeś na 1865 - ten dokument opisuje różne przetworniki - popatrz na LTC1864 strona 13 - odczyt jest banalnie prosty, zaraz po zakończeniu konwersji, nawet nie ma co mu nadawać, bo 1864 nie posiada takiej możliwości:)

dziechu · Answer

Obsługa CMOSa jest taka - na opadającym zboczu zegara wystawiany jest impuls START, na następnym zboczu jest kasowany, dalej co cztery impulsy zegara na wyjściu Video pojawia się sygnał analogowy kolejnego piksela, zaczynając od 0 (czy tez wg liczenia producenta od 1). Co cztery takty, pikseli jest 256, więc cały odczyt to 1024 cykle zegara. Czułość CMOSa regulowana jest odstępem impulsów START, czyli częstotliwością odczytu.

Promuję tematy:
01.11.2019 Szukam szczegółowego opisu poleceń w plikach .nc dla CNC
08.10.2018 Jak mierzyć energię fotonów przy użyciu fotodiody?

Konto nie istnieje · Answer

No to jeszcze jeden Timer jako master.
On wystawia sygnał CKL*4. Do linijki CMOS.
Drugi Timer jako slave, i on ma mieć preskaler ustawiony na 4.
A więc ma zliczać co 4 takty. I ten slave to będzie ten Timer co opisywaliśmy wyżej. Czyli ten co robi PWMa (albo innym transferem DMA wystawia stan na pin) i wyzwala transfery SPI po DMA.

PS. A co do czułości to właśnie miałem pytać czy aby ta za duża czułość nie wynikała aby z tego że nie robiłeś ciągłych odczytów z CMOSa. A tylko na żądanie z przycisku (czyli układ CMOS akumulował ładunki z ogromnego przedziału czasu, rzędu nawet minut).

dziechu · Answer

Nie no takich błędów nie robię Linijka albo jest czytana ciagle, ale pierwszy odczyt jest odrzucany. Czułość musi być sciśle określona, bo to przyrząd pomiarowy.

[STM32F405] STM32F405 - Jak uzyskać opóźnienia 1-3 us i kilkadziesiąt ns przy 21MHz?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Podsumowanie tematu