Почему может не заходить в обработчик таймер [STM32]?

Question

[Dyikot]

Требуется измерить переменный сигнал частотой 100 Гц - 2 КГц. Мк STM32F103x8.
Я использую два таймера. Частота микроконтроллера 8МГц. TIM2 служит для индикации и вызывается каждые 10 мс, а TIM3 для измерения значения АЦП и вызывается каждые
от 2мс до 250 мкс. Все бы хорошо но если я уменьшаю время вызова второго таймера до 125 мкс, то почему-то не заходит в обработчик этот таймер. Почему так? Симуляцию произвожу в proteus. Это он не может так быстро обработать? Для 2 КГц получается нужно чтобы было 125 мкс. Может DMA использовать?

Answer 1

[AiR_WiZArD]

0) Где код?
1) Настолько ли важно замеры проводить с помощью АЦП? Может простейший ФВЧ + компаратор + таймер в режиме input capture? Это проще с программной точки зрения, а рассыпуха копейки стоит
2) Какие параметры АЦП? Какая частота АЦП, время семплирования, используется ли прерывание по окончании, или блокирующая функция в прерывании?
3) Правильно ли я понял - вызывается обработчик 3 таймера? Если так, то другой вопрос - зачем? TIM3_TRGO может напрямую запускать преобразование
4) DMA? Да! И ещё раз - да!
5) Не понял, зачем тут упомянут TIM2 - если он используется для других задач, стоит выключить на время отладки АЦП, что бы не мешал.
6) "Симуляцию произвожу в proteus" - не надо, отлаживать надо на реальном железе, симуляторы в таком виде не используются, только изредка qemu для юнит тестов
7) "Это он не может так быстро обработать" - если симулятор не может обрабатывать в реальном времени, она начинает обрабатывать не в реальном времени, но на логику кода это никак не влияет, просто занимает больше времени.
8) 8МГц это мало, если нет гонки за каждым миллиампером (в таком случае F1 выкидывается, ставится L0/L1), лучше выставить максимальную частоту (72МГц)

Comments

[Dyikot]

0)

Обработчик таймера

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim == &htim2)
	{
		Display4Digit7Seg_Show(&display, NextDigitPosition());
	}

	if(htim == &htim3)
	{
		HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, &adcValue, DMABufferSize);
	}
}

Тут пока DMABufferSize = 1

1) так по заданию
2)

Инициализация ацп

static void MX_ADC1_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 0 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 0 */

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 1 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 1 */
  /** Common config
  */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN ADC1_Init 2 */

  /* USER CODE END ADC1_Init 2 */

}

3)Вызывается обработчик HAL_TIM_PeriodElapsedCallback и просто когда например период < 150 мкс таймер 3 туда почему то не заходит.
4) На крайний случай.
5) Ну например выключю его, и типо будет все работать, а потом включю и нек будет.
6) Согласен, но опять же такое задание(думаю реальных плат нету, либо есть но для всех не хватит).
8) Надо пробывать.

[AiR_WiZArD]

Dyikot,
HAL_TIM_PeriodElapsedCallback - высокоуровневый API, он хорош, если прерывания приходят не слишком часто, при периоде в 125мкс и частоте ядра 8МГц, прерывания приходят с периодом в 1000 тактов, это мало. Не надо пытаться запускать семплирование таким образом, микроконтроллер все время висит в прерываниях.
Как надо:

spoiler

Конфигурация таймера 3 (прерывания выключены):

Конфигурация АЦП (прерывания АЦП выключены, прерывания DMA включены):

В основном цикле или по таймеру 2 запускаешь преобразование по DMA:
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, adcBuffer, sizeof(adcBuffer)/sizeof(adcBuffer[0]));
В прерывании АЦП ставишь флаг, что буффер считан, что бы его дальше в главном цикле обрабатывать.
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

Порядок чтения:
Запустить таймер 3 без прерываний -> запустить преобразование АЦП по DMA -> дождаться флага окончания чтения DMA -> обработать -> повторить

[Dyikot]

AiR_WiZArD, таймер зачем тут нужен если мы в ручную запускаем преобразование? Мне же нужно как бы регулировать частоту вызовать таймера т.е Prescaler.

[Dyikot]

AiR_WiZArD, Если я частоту повышу в 2(3) раза, то смогу считывать 125 мкс с HAL_TIM_PeriodElapsedCallback или все еще нет?

[AiR_WiZArD]

Dyikot, Что бы задать частоту преобразований. АЦП может работать в режиме постоянного преобразования (continuous conversion mode), тогда частота семплирования определяется частотой работы АЦП и временем семплирования, в этом режиме точно частоту задать не получится, но в целом в большинстве случаев можно и этот режим использовать.

Что бы точно настроить сколько раз в секунду снимать значения с АЦП, надо запускать преобразования в точные моменты времени, можно это сделать через
а) Прерывания (что ты и реализовал),
б) Либо что бы преобразования запускались сами в нужный момент времени от событий таймера.

Первый способ при большой частоте сильно нагружает контроллер постоянными вызовами прерываний, халовской лабудой на их обработку и запуски АЦП с DMA, происходит это до тех пор, пока контроллер не начинает тратить 100% времени на бессмысленную долбежку прерываний. Второй способ делает то же самое, но DMA запускается один раз, и до заполнения буфера не тратятся ограниченные вычислительные ресурсы

[Dyikot]

AiR_WiZArD, Ну т.е второй способо это как вы предложили но еще настроить также таймер 3 на 125 мкс? и вызвывать один раз в main и соответсвенно обратывать после того как буфер будет заполнен в HAL_ADC_ConvCpltCallback. Или не так?

int main()
{
    // some code
    HAL_TIM_Base_Start(&htim3);
    HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, &adcValue, DMABufferSize);
    while(1)
    {
        // some code
    }
}

А в настройках DMA не надо менять request mode на circular?