10us的中断影响主程序执行怎么办

lishang4650 · 发表于 2022-9-15 16:48:09

如题，主程序任务如下：1. 四路串口中断+DMA;
2. AD7606 100kHz进行AD采样，407通过SPI读取ADC值，采用10us中断定时读取，在中断内通过SPI读取ADC值；
3. 读取的ADC数据通过SPI实时存储至RAM；
4. 实时读取RAM内村粗数据并通过网口发出，正常情况1s发送1k数据，故障情况时1s发送100k数据；

现在发现10us中断太频繁影响其他任务执行，但是100kHz的采样频率必须满足，请问各位大佬有什么好的解决方案，谢谢！

现在AD7606与RAM的SPI通信均采用eric大佬推荐的加快SPI连续读写速度的方式，改成DMA方式能有改善吗
https://www.armbbs.cn/forum.php? ... 5&fromuid=46727

caicaptain2 · 发表于 2022-9-16 10:10:12

如果F407全速运行的话，10us中断不应该有问题。定时器触发ADC，ADC用DMA自动读取，采用spi->DMA的操作。串口发送也用DMA。中断函数进行优化，不要用浮点。

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 10:17:21

caicaptain2 发表于 2022-9-16 10:10
如果F407全速运行的话，10us中断不应该有问题。定时器触发ADC，ADC用DMA自动读取，采用spi->DMA的操作。串 ...

我现在主频设的最大168，串口发送也是DMA，ADC读16位无符号数，没用浮点，读完缓存数组。但是从上位机接收网口数据发现数据发送频率不太对，而且数据也不太正常。我先改为定时器+DMA试试。

caicaptain2 · 发表于 2022-9-16 11:20:58

lishang4650 发表于 2022-9-16 10:17
我现在主频设的最大168，串口发送也是DMA，ADC读16位无符号数，没用浮点，读完缓存数组。但是从上位机接 ...

我做过一个产品，采样1MHz，还有emwin驱动屏幕，还有3个串口，RTOS的任务有七八个呢，完全没有问题。但是，但是，我没有用过网口。。。不清楚资源需求如何。
要充分利用dma，自动触发，自动存储，自动发送的各种外设。中断里面的语句不超过10行。关键的中断，不要用HAL库生成的那种复杂的，自己写代码，清标志、设标志什么的。

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 14:21:59

caicaptain2 发表于 2022-9-16 11:20
我做过一个产品，采样1MHz，还有emwin驱动屏幕，还有3个串口，RTOS的任务有七八个呢，完全没有问题。但 ...

大佬，你之前做的1MHz的采样是用的单片机自带的ADC还是用的专门AD采样芯片。还有个问题，我现在采用AD芯片外部中断触发DMA，在中断里进行DMA读取，不适用HAL，直接寄存器操作估计也得超过10行语句，这个限制有点困难啊

cumtjdxcz · 发表于 2022-9-16 14:59:33

测一下10us定时中断里的操作用了多长时间，占空比搞了肯定影响程序运行

无关风月 · 发表于 2022-9-16 15:36:08

之前用过定时器触发DMA 往SPI->DR 里面填数据的，你要是在中断里面操作SPI读数据，光是读数据就要花费不少us

caicaptain2 · 发表于 2022-9-16 15:47:58

lishang4650 发表于 2022-9-16 14:21
大佬，你之前做的1MHz的采样是用的单片机自带的ADC还是用的专门AD采样芯片。还有个问题，我现在采用AD芯 ...

没有研究过AD7606，可能有所区别。先研究一下，能否用定时器的输出来自动触发AD7606，再考虑SPI的DMA读取。另外，mdk在调试的时候，可以查看pc计数器，你可以推算出每个函数的执行时间。再分析分析。
如果DMA没有办法操作了，就确实存在困难。。。

最后，建议换芯片吧，如果确实需要16bit的话，用并口ADC。至少并口的协议标准些，可以利用上DMA通道。

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 16:05:51

cumtjdxcz 发表于 2022-9-16 14:59
测一下10us定时中断里的操作用了多长时间，占空比搞了肯定影响程序运行

用示波器测了下中断里代码从开始执行到结束大概4us的时间

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 16:11:47

caicaptain2 发表于 2022-9-16 15:47
没有研究过AD7606，可能有所区别。先研究一下，能否用定时器的输出来自动触发AD7606，再考虑SPI的DMA读 ...

我现在的处理方式是定时器输出10us周期，占空比90%的PWM驱动AD芯片循环转换，AD转换完成产生EXTI中断进行SPI读取。测了下读取函数执行时间约4us。

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 16:13:16

无关风月发表于 2022-9-16 15:36
之前用过定时器触发DMA 往SPI->DR 里面填数据的，你要是在中断里面操作SPI读数据，光是读数据就要花费不 ...

我测了下我的读取函数耗时4us，不在中断里读没法满足10us读一次的需求啊，有什么其他推荐方案吗

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 16:29:13

贴点代码及测试结果吧，进入中断处理函数IO置高，出中断处理函数IO置低，以测试函数执行时间

对比2、3和4、5图，if条件判断这块占用时间约4%*10us = 0.4us。

lishang4650 · 发表于 2022-9-16 16:34:16

xhc281358765 · 发表于 2022-9-16 16:58:23

SPI也可以用DMA，还有别把spi读取放到中断里，放到主循环里；可以设置FLAG，提示主循环可以读取了，只要读取时间小于10us就不影响

无关风月 · 发表于 2022-9-18 10:09:59

本帖最后由无关风月于 2022-9-19 09:13 编辑

不了解AD7606，不过看你说的样子是给个脉冲触发一次采集一次
可以试试下面这样
可以用一个高级定时器，配置一个输入引脚（有脉冲定时器复位） AD7606 转换完成后触发定时器复位
定时器更新周期几个us 更新事件触发DMA，DMA将 SPI->DR 搬到缓冲区，缓冲区可以设置大一点（比如存放1s的数据）
10us内将所有数据都搬到缓冲区
在DMA传输中断中设置标志位处理数据

庄永 · 发表于 2022-9-18 22:29:59

中断频率太高了，建议上DMA

caicaptain2 · 发表于 2022-9-19 08:33:55

lishang4650 发表于 2022-9-16 16:11
我现在的处理方式是定时器输出10us周期，占空比90%的PWM驱动AD芯片循环转换，AD转换完成产生EXTI中断进行 ...

spi读取不应该消耗4us这么多时间。
考虑spi时钟21MHz，读取一个16bit的数据应该是1us以内。
况且，可以使用dma读取，只需要启动dma，就退出中断。

caicaptain2 · 发表于 2022-9-19 09:18:50

还有个办法，mcu换H7系列，比如H750啥的。spi速度更快，主频更快。

cumtjdxcz · 发表于 2022-9-19 09:19:38

lishang4650 发表于 2022-9-16 16:05
用示波器测了下中断里代码从开始执行到结束大概4us的时间

可是试试这个方案：定时器1定时触发AD转换，定时器2捕捉AD的busy信号的下降沿，并触发spi的dma传输（读取采样数据），在dma传输完成中断里把采样数据copy到你应用层的buffer

lishang4650 · 发表于 2022-9-19 09:58:34

无关风月发表于 2022-9-18 10:09
不了解AD7606，不过看你说的样子是给个脉冲触发一次采集一次
可以试试下面这样
可以用一个高级定时器， ...

感谢，我试试你推荐的这种方案

lishang4650 · 发表于 2022-9-19 09:59:23

caicaptain2 发表于 2022-9-19 08:33
spi读取不应该消耗4us这么多时间。
考虑spi时钟21MHz，读取一个16bit的数据应该是1us以内。
况且，可 ...

多谢大佬，我再测下DMA的耗时，不行只能换H7了

lishang4650 · 发表于 2022-9-19 10:01:05

cumtjdxcz 发表于 2022-9-19 09:19
可是试试这个方案：定时器1定时触发AD转换，定时器2捕捉AD的busy信号的下降沿，并触发spi的dma传输（读取 ...

谢谢，请教下busy信号产生的EXTI中断处理方式效率要比定时器捕捉的方式低吗

cumtjdxcz · 发表于 2022-9-19 10:18:07

lishang4650 发表于 2022-9-19 10:01
谢谢，请教下busy信号产生的EXTI中断处理方式效率要比定时器捕捉的方式低吗

使用EXTI中断又多了一个中断处理，使用定时器捕获可以直接触发dma传输

emwin · 发表于 2022-9-19 10:54:56

用过别的系列，AD7606不太了解，你可以参考官方驱动：https://github.com/analogdevices ... /drivers/adc/ad7606

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