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STM32: Timer mit IRQ und PWM - IRQ limitiert max PWM Frequenz?

Frank B. (fbergemann) OP 14.07.2021 18:02 #6757528

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Für meine Experimente mit dem Nucleo STM32F767ZI habe ich auf 
https://github.com/FBergemann/STM32-FreeRTOS-Framework/tree/master den 
TIM5 mit IRQ und PWM aktiviert. Da ich noch kein Oszilloskop habe, zähle 
ich die Timer-Zyklen im IRQ, während ich die PWM Parameter über eine 
Tabelle ändere 
(https://github.com/FBergemann/STM32-FreeRTOS-Framework/blob/master/User/UserSrc/Tasks/TaskPWM/TaskPWM.c).

TIM5 liegt auf APB2. Der wird mit 168 MHz versorgt.

Der initiale Prescaler Wert ist 2688 -> 62500 Hz.

Die initiale Counter Period ist 31250 -> 0.5 Hz (?!)

Aber mit dem Setting habe ich #1 Interrupt pro Sekunde (nicht 0.5) - 
warum?

Und wenn ich dann in einer Tabelle (in TaskPWM.c) über die Zeit die 
Frequenz hochschraube, dann komme ich nur bis ca 220 KHz. Bei höherer 
Frequenz hängt es sich auf. Ich vermute, es liegt daran, dass irgendwann 
die Interrupt Routine nicht mehr hinterher kommt. Auch wenn meine 
Routine nur einen 32 bit counter hochzählt, wird mir das HAL wieder 
einiges mehr auferlegen.

Ist es wirklich die Ausführungsdauer der Interrupt Routine, die hier 
limitiert?

Kann man das irgendwie grob berechnen?

Z.B. 168000000 / 220000 = 764 CPU Takte Zeit für die Interrupt-Routine - 
und was sonst noch alles unter FreeRTOS läuft - bei 220000 Hz?

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Frank B. (fbergemann) OP 16.07.2021 10:55 #6759203

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Ich vermute mal, dass die Lösung in einer timer-chain liegt.

Dann kann ein zweiter Timer die Zyklen des ersten Timers zählen - ohne 
dass ich dafür einen Interrupt benötige. Und dessen CNT kann direkt 
ausgelesen werden.

Da ich TIM5 verwende, müsste z.B. TIM3 über ITR2 als Slave gehen. Bei 
1MHz für TIM5 läuft der 16 Bit TIM3 allerdings pro Sekunde schon 15,24 
mal durch. Und ich habe im Datenblatt keine Option gesehen, um TIM2 (32 
bit) als Slave für TIM5 zu verwenden(?) Also muss ich vermutlich nach 
dem TIM3 noch den TIM4 hängen, um höhere Frequenz durch einen Slave 
zählen zu lassen(?)

Aber erst mal zurück zu dem einen Slave TIM3. Aus irgendeinem Grund 
ist mein TIM3->CNT immer noch dauerhaft #0. Habe ich bei der 
Timer-Konfiguration etwas falsch gemacht?

https://github.com/FBergemann/STM32-FreeRTOS-Framework/blob/dev-pwm/Core/Src/main.c

(-> MX_TIM3_Init(void), MX_TIM5_Init(void))

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Frank B. (fbergemann) OP 16.07.2021 14:51 #6759523

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Also langsam bekomme ich einen Föhn:
https://community.st.com/s/question/0D50X00009sWbv9SAC/masterslave-problem-on-tim3-in-stm32l476-slave-not-counting-when-itr2-selected

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Frank B. (fbergemann) OP 16.07.2021 16:13 #6759608

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what a mess...

Mit TIM2 -> TIM5 (master -> slave) funktioniert es:

2021-05-01 00:00:00.005:CON:start TaskConsole...
2021-05-01 00:00:00.005:L1 :start Task1...
2021-05-01 00:00:00.005:L3 :start Task3...
2021-05-01 00:00:00.104:PWM:start TaskPWM...
2021-05-01 00:00:00.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000000, TIM5 ctr = #0000000000
2021-05-01 00:00:01.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000001
2021-05-01 00:00:02.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000002
2021-05-01 00:00:03.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000003
2021-05-01 00:00:04.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000004
2021-05-01 00:00:05.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000002, TIM5 ctr = #0000000006
2021-05-01 00:00:06.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000016
2021-05-01 00:00:07.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000026
2021-05-01 00:00:08.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000036
2021-05-01 00:00:09.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000046
2021-05-01 00:00:10.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000091, TIM5 ctr = #0000000137
2021-05-01 00:00:11.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000236
2021-05-01 00:00:12.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000336
2021-05-01 00:00:13.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000436
2021-05-01 00:00:14.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000099, TIM5 ctr = #0000000536
2021-05-01 00:00:15.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000972, TIM5 ctr = #0000001507
2021-05-01 00:00:16.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000976, TIM5 ctr = #0000002484
2021-05-01 00:00:17.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000977, TIM5 ctr = #0000003460
2021-05-01 00:00:18.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000976, TIM5 ctr = #0000004437
2021-05-01 00:00:19.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000977, TIM5 ctr = #0000005413
2021-05-01 00:00:20.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000006725
2021-05-01 00:00:21.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000008037
2021-05-01 00:00:22.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001311, TIM5 ctr = #0000009349
2021-05-01 00:00:23.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000010661
2021-05-01 00:00:24.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000011973
2021-05-01 00:00:25.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025971, TIM5 ctr = #0000037944
2021-05-01 00:00:26.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025991, TIM5 ctr = #0000063934
2021-05-01 00:00:27.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000024388
2021-05-01 00:00:28.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000050378
2021-05-01 00:00:29.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000010833
2021-05-01 00:00:30.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124991, TIM5 ctr = #0000004762
2021-05-01 00:00:31.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124991, TIM5 ctr = #0000064226
2021-05-01 00:00:32.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124991, TIM5 ctr = #0000058154
2021-05-01 00:00:33.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124991, TIM5 ctr = #0000052082
2021-05-01 00:00:34.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124991, TIM5 ctr = #0000046012
2021-05-01 00:00:35.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219909, TIM5 ctr = #0000006113
2021-05-01 00:00:36.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219896, TIM5 ctr = #0000031728
2021-05-01 00:00:37.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219888, TIM5 ctr = #0000057341
2021-05-01 00:00:38.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219893, TIM5 ctr = #0000017419
2021-05-01 00:00:39.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219882, TIM5 ctr = #0000043020
2021-05-01 00:00:40.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000006, TIM5 ctr = #0000043021
2021-05-01 00:00:41.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000043022
2021-05-01 00:00:42.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000043023
2021-05-01 00:00:43.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000043024
2021-05-01 00:00:44.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000043025
2021-05-01 00:00:45.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000043035
2021-05-01 00:00:46.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000043045
2021-05-01 00:00:47.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000043055
2021-05-01 00:00:48.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000043065
2021-05-01 00:00:49.104:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000043075


naja, noch nicht so ganz...

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Frank B. (fbergemann) OP 16.07.2021 19:55 #6759846

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Offensichtlich macht der TIM5 einen wrap-around bei 16 bit (65535).

Wo kommt das denn jetzt her? Ich denke, TIM5 ist ein 32 bit timer?

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Frank B. (fbergemann) OP 16.07.2021 20:21 #6759864

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Der Fehler sitzt vor dem Bildschirm.

Ich habe verwendet:

LogUInt16ToStr(sBuff + 43, copyCounterTIM5, 10);

anstelle von

LogUInt32ToStr(sBuff + 43, copyCounterTIM5, 10);

2021-05-01 00:00:00.003:CON:start TaskConsole...
2021-05-01 00:00:00.004:L1 :start Task1...
2021-05-01 00:00:00.004:L3 :start Task3...
2021-05-01 00:00:00.102:PWM:start TaskPWM...
2021-05-01 00:00:00.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000000, TIM5 ctr = #0000000000
2021-05-01 00:00:01.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000001
2021-05-01 00:00:02.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000002
2021-05-01 00:00:03.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000003
2021-05-01 00:00:04.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0000000004
2021-05-01 00:00:05.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000002, TIM5 ctr = #0000000006
2021-05-01 00:00:06.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000016
2021-05-01 00:00:07.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000026
2021-05-01 00:00:08.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000036
2021-05-01 00:00:09.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000010, TIM5 ctr = #0000000046
2021-05-01 00:00:10.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000091, TIM5 ctr = #0000000136
2021-05-01 00:00:11.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000236
2021-05-01 00:00:12.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000336
2021-05-01 00:00:13.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000099, TIM5 ctr = #0000000436
2021-05-01 00:00:14.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000100, TIM5 ctr = #0000000536
2021-05-01 00:00:15.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000970, TIM5 ctr = #0000001506
2021-05-01 00:00:16.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000977, TIM5 ctr = #0000002482
2021-05-01 00:00:17.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000976, TIM5 ctr = #0000003459
2021-05-01 00:00:18.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000977, TIM5 ctr = #0000004435
2021-05-01 00:00:19.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000977, TIM5 ctr = #0000005412
2021-05-01 00:00:20.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001311, TIM5 ctr = #0000006724
2021-05-01 00:00:21.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000008036
2021-05-01 00:00:22.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000009347
2021-05-01 00:00:23.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000010659
2021-05-01 00:00:24.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000001312, TIM5 ctr = #0000011971
2021-05-01 00:00:25.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025982, TIM5 ctr = #0000037954
2021-05-01 00:00:26.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000063944
2021-05-01 00:00:27.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025991, TIM5 ctr = #0000089934
2021-05-01 00:00:28.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000115924
2021-05-01 00:00:29.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000025990, TIM5 ctr = #0000141914
2021-05-01 00:00:30.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124998, TIM5 ctr = #0000266915
2021-05-01 00:00:31.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124998, TIM5 ctr = #0000391915
2021-05-01 00:00:32.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124998, TIM5 ctr = #0000516915
2021-05-01 00:00:33.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124998, TIM5 ctr = #0000641915
2021-05-01 00:00:34.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000124998, TIM5 ctr = #0000766915
2021-05-01 00:00:35.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219793, TIM5 ctr = #0000989144
2021-05-01 00:00:36.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219722, TIM5 ctr = #0001211367
2021-05-01 00:00:37.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219679, TIM5 ctr = #0001433589
2021-05-01 00:00:38.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219726, TIM5 ctr = #0001655812
2021-05-01 00:00:39.103:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000219739, TIM5 ctr = #0001878033
2021-05-01 00:00:40.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000007, TIM5 ctr = #0001878039
2021-05-01 00:00:41.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0001878040
2021-05-01 00:00:42.102:PWM:TIM2 pulses/sec = #0000000001, TIM5 ctr = #0001878041

:-)

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