Время переключения между задачами и прерываниями в FreeRTOS

@DmitryDDDD · Регистрация: 12.11.2018

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Решил сделать новую тему, так как вопрос выходит за рамки рассмотрения прошлой темы
Получить заданную тактовую частоту на пин мк
Вопрос возник с временем переключения между прерываниями/задачами в FreeRTOS.
Один пин настроен на внешнее прерывание, при наступлении высокого уровня на этом пине вызывается это прерывание, в котором запускается 4 канала таймера. Соответственно как только таймеры будут запущены и начнут отсчет, то каждый из каналов будет вызывать свое прерывание, в котором будет "дергаться" другой пин. Первое прерывание таймера начинается сразу же с 0.
По-сути пока что код больше ничего не делает. Проблема заключается в том, что начиная с момента запуска каналов таймера, до наступления прерывания первого из каналов проходит порядка 45 мксек. Что все это время делает код непонятно, отладчик постоянно попадает в прерывание системного таймера. Хотя сам системный таймер работает раз в млсек. "Игра" с приоритетами результата не дает.
Внешнее прерывание, которое срабатывает по входящему уровню на пин:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
    if(GPIO_Pin == GPIO_PIN_4)      
    {
        HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_1);
        HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_2);
        HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_3);
        HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_4);
        }
    else
    {
        __NOP();
    }
}

Завели каналы таймера, первый канал настроен на срабатывание сразу же, т.е. на первом же тике (период таймера 1 мксек), последующие с интервалом десятки мксек
Прерывание от таймера:

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
void HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if (htim->Instance == TIM4)
    {
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);              
        }
        else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);             
        }
        else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);              
        }
        else if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);            
 
            HAL_TIM_OC_Stop_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_1);
            HAL_TIM_OC_Stop_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_2);
            HAL_TIM_OC_Stop_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_3);
            HAL_TIM_OC_Stop_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_4);
                }

Вот по сути и основное, что хотелось бы получить на данном этапе. Думал с FreeRTOS сделаю все лаконично и быстро. А без ОС тоже особо не получится, там еще http и ajax будут. Переключение между потоками ОС еще не оценивал по времени, но судя по всему там будет еще больше. Может есть у кого-нибудь идеи, что тут не так, где идет потеря времени?

@DmitryDDDD · 13.04.2021, 11:57 **[ТС]**

_SayHello, Отладчик меня почему-то периодически перебрасывает в эту фукнцию, несколько раз за цикл прерывание- таймер

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
}

Хотя это TIM1, он заведен как системный и срабатывает каждую миллисекунду. Его я анализатором смотрел, он нормально срабатывает. Сейчас еще раз пройдусь отладчиком

@_SayHello · 13.04.2021, 12:19

DmitryDDDD, а в прерывание TIM4 пападает вообще?

@DmitryDDDD · 13.04.2021, 12:27 **[ТС]**

_SayHello, Да, после попадания в EXTI запускаются все каналы таймера, отсюда HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_1);
попадаю сюда

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
}

Дальше

C
1
HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);

Потом опять

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
  /* USER CODE BEGIN TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
 
  /* USER CODE END TIM1_UP_TIM10_IRQn 1 */
}

И вот уже попадаю в прерывание от таймера

@_SayHello · 13.04.2021, 12:40

DmitryDDDD, во время дебага надо фризить таймеры, иначе пока стоишь на точке останова аппаратный таймер считает

@DmitryDDDD · 13.04.2021, 13:02 **[ТС]**

_SayHello, Не подскажите как это сделать? А то по дебагеру почти ничего не нашел полезного, а сам им пользуюсь скорее на интуитивном уровне и не часто

@_SayHello · 13.04.2021, 13:13

DmitryDDDD, поищите регистр Debug MCU APB2 Freeze register в RM

@DmitryDDDD · 13.04.2021, 14:30 **[ТС]**

_SayHello,
Сюда попадаю, долго тут кручусь, но не могу по тикам отследить

C
1
2
3
4
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}

У меня заведена переменная по которой отслеживаю сколько тиков где нахожусь в коде
char str_DWT[16] = {0,};
uint32_t count_tic = 0;
Как ее объявить правильно, чтобы она была доступна из всех участков программы?

Фриз сделал сразу после иницализации, вроде номрально работает

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_TIM1EN;
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM3EN;
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM4EN;
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM5EN;
  HAL_DBGMCU_EnableDBGStandbyMode();
  HAL_DBGMCU_EnableDBGStopMode();
 
  DBGMCU->APB2FZ |= DBGMCU_APB2_FZ_DBG_TIM1_STOP;
  DBGMCU->APB1FZ |= DBGMCU_APB1_FZ_DBG_TIM2_STOP;
  DBGMCU->APB1FZ |= DBGMCU_APB1_FZ_DBG_TIM3_STOP;
  DBGMCU->APB1FZ |= DBGMCU_APB1_FZ_DBG_TIM4_STOP;
  DBGMCU->APB1FZ |= DBGMCU_APB1_FZ_DBG_TIM5_STOP;

@_SayHello · 13.04.2021, 14:35

DmitryDDDD,

Сообщение от DmitryDDDD

Как ее объявить правильно, чтобы она была доступна из всех участков программы?

Очевидно, объявить ее глобальной.

А в прерывание TIM4 то вообще залетает? Там ставили точку останова?

@DmitryDDDD · 13.04.2021, 17:02 **[ТС]**

_SayHello, объявляю как extern, не получается

Сообщение от _SayHello

А в прерывание TIM4 то вообще залетает? Там ставили точку останова?

Да, в прерывание попадает, во все прерывания от 4х каналов таймера. Но уже с задержкой. Т.е. если например отслеживать по тикам, то после запуска всех каналов таймера

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
        // DWT counter START
        CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
        DWT->LAR = 0xC5ACCE55;
        DWT->CYCCNT = 0;
        DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
 
        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim4, TIM_SR_UIF);
 
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim4, TIM_IT_CC2);
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim4, TIM_IT_CC3);
        __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim4, TIM_IT_CC4);
         HAL_TIM_OC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_1);     // в этой точке DWT_CYCCNT = 430

DWT_CYCCNT равняется порядка 430, то в преывание от таймера попадаю уже с DWT_CYCCNT = 9070

C
1
2
3
4
5
6
7
        if(htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1)
        {
            // DWT counter result
            count_tic = DWT_CYCCNT;
 
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);               // тут DWT_CYCCNT = 9070
        }

@DmitryDDDD · 14.04.2021, 07:26 **[ТС]**

_SayHello, ValeryS, Вот сколько не пробую, не могу глобально объявить нжную мне переменную DWT_CYCCNT

C
1
2
3
#define    DWT_CYCCNT    *(volatile uint32_t*)0xE0001004
#define    DWT_CONTROL   *(volatile uint32_t*)0xE0001000
#define    SCB_DEMCR     *(volatile uint32_t*)0xE000EDFC

На extern ругается компилятор
Без этого нормально по тикам не получается отследить маршрут от EXTI до прерывания таймера

ValeryS · 14.04.2021, 09:18

Сообщение от DmitryDDDD

объявить нжную мне переменную DWT_CYCCNT

вообще то это не переменная, это макрос

Сообщение от DmitryDDDD

C
1
#define    DWT_CYCCNT    *(volatile uint32_t*)0xE0001004

опиши в отдельном файле например "MyMacro.h" и подключай этот файл где нужно

@DmitryDDDD · 14.04.2021, 10:48 **[ТС]**

ValeryS, _SayHello, Сделал, описал, прошелся отладкой. Отладчик показывает, что большую часть времени код висит тут

C
1
2
3
4
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}

Примерно 4/5 от времени с момента запуска всех каналов таймера до наступления первого прерывания от канала таймера.

@DmitryDDDD · 14.04.2021, 12:07 **[ТС]**

А попадаю я туда, насколько я понял, отсюда

C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;
 
  /* Add a freq to guarantee minimum wait */
  if (wait < HAL_MAX_DELAY)
  {
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  }
 
  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }

Добавлено через 46 минут
Да, почему-то попадаю в функцию задержки и кручусь в цикле пока не выполнится условие

C
1
2
3
  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }

@_SayHello · 14.04.2021, 13:07

DmitryDDDD, теперь вопрос, кто вызывает этот delay

@DmitryDDDD · 14.04.2021, 13:13 **[ТС]**

_SayHello, По-моему сюда код перед этим попадал, сейчас еще раз пройдусь

C
1
2
3
4
5
6
7
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
          htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);
          htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#else
          HAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);
          HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */

@DmitryDDDD · 14.04.2021, 13:34 **[ТС]**

_SayHello,
Может что с настройками таймера?
Или все это переписать на регистры или LL, может поможет?
Потому что даже если запускать таймер не из прерывания, все равно такая же ерунда получается

@DmitryDDDD · 15.04.2021, 13:01 **[ТС]**

_SayHello, ValeryS, Не знаю как это работает, а точнее до конца еще не разобрался, но помогло такое решение: добавить перед запуском таймера TIM4->EGR = TIM_EGR_UG;

C
1
2
3
4
5
6
7
        TIM4->EGR = TIM_EGR_UG;
        LL_TIM_EnableIT_CC1(TIM4);
        LL_TIM_EnableIT_CC2(TIM4);
        LL_TIM_EnableIT_CC3(TIM4);
        LL_TIM_EnableIT_CC4(TIM4);
        //LL_TIM_EnableIT_UPDATE(TIM4);
        LL_TIM_EnableCounter(TIM4);

Все-таки надо простые функции писать на cmsis, а hal оставить для ethernet и freertos, иначе отлавливание всех ошибок, задержек и прочего в нагенерированном коде сводит на нет весь смысл этой быстрой генерации

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Nekobox - outbounds[0].transport: unknown transport type: raw damix 01.10.2026 Фикс ошибки Правым кликом по серверу -> отладочная информация -> edit Заменить "net": "raw", на "net": "tcp", Нажать кнопку reload.	Программный домашний кинотеатр russiannick 27.09.2026 Сподобился на программный домашний кинотеатр. В качестве ЯВУ по традиции выбрал js. В помощники взял Яндекс-Алису. Было создано три зала на разные интересы. исторические и ретро сериал Хичкок. . .	Беседа с ИИ о программистах, недопускающих к созданию и правке кода генеративные ИИ и причины этого zorxor 21.09.2026 Раньше я радовался или получал некоторые эмоции, пусть небольшие, но всё же, от самого процесса написания кода, рекомпиляции и запуска, видя постепенное развитие программы и прочее. А теперь лень. . .	Мобильное приложение ColorStep pavlinmavlin 17.09.2026 Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .
Запрет дублирования строк в табличной части Maks 13.09.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .	Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Jin X 06.09.2026 Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .	Программа опроса у.з. расходомера SLS-720F Argus19 02.09.2026 Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU. Опрашиваются регистры. . .	Hyper-V: Компьютер должен поддерживать доверенный платформенный модуль 2.0. Maks 31.08.2026 При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка: Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	13.04.2021, 12:19
	DmitryDDDD, а в прерывание TIM4 пападает вообще? 0

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	13.04.2021, 12:40
	DmitryDDDD, во время дебага надо фризить таймеры, иначе пока стоишь на точке останова аппаратный таймер считает 0

@DmitryDDDD 4 / 4 / 0 Регистрация: 12.11.2018 Сообщений: 511
	13.04.2021, 13:02 [ТС]
	_SayHello, Не подскажите как это сделать? А то по дебагеру почти ничего не нашел полезного, а сам им пользуюсь скорее на интуитивном уровне и не часто 0

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	13.04.2021, 13:13
	DmitryDDDD, поищите регистр Debug MCU APB2 Freeze register в RM 1

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	14.04.2021, 13:07
	DmitryDDDD, теперь вопрос, кто вызывает этот delay 0

@DmitryDDDD 4 / 4 / 0 Регистрация: 12.11.2018 Сообщений: 511
	14.04.2021, 13:34 [ТС]
	_SayHello, Может что с настройками таймера? Или все это переписать на регистры или LL, может поможет? Потому что даже если запускать таймер не из прерывания, все равно такая же ерунда получается Миниатюры 0