DMA не работает между Arduino DUE и ethernet shiled (W5500)
У меня есть небольшой проект, который состоит в том, чтобы принимать все импульсы от кодировщика и посылать их через UDP. Кодер подает 16384 сигнала (ACP) на 1 оборот и 1 сигнал (ARP) на каждый поворот (для обозначения севера). Кодер может идти от 4,5 об / мин (период ACP ~814 мкс) до 15 об / мин (период ACP ~244 мкс). Цель этого проекта состоит в том, чтобы измерить длину каждого ACP (the high time and period) и посмотреть, есть ли ARP, и отправить эти данные через UDP (я использую Ethernet Shield с W5500). Для этого проекта я использую Arduino DUE. Чтобы измерить длину ACP, я использую значение SysTick (для максимальной точности), и я делаю разницу, чтобы иметь количество тиков.
Для 1 информации мне нужно 4 байта (я храню непосредственно количество тиков, я преобразую количество тиков в программном обеспечении, когда я получаю свои пакеты). Эти 4 байта хранятся в буфере (обычно это буфер размером 400х4 байта), и это делается в режиме прерывания. Высокое время ACP длится каждый раз 80 мкс (независимо от того, какая скорость вращения). Таким образом, наихудший случай-это ACP при 15 об / мин (80 мкс на максимуме и 164 мкс на минимуме). Когда буфер заполнен, я устанавливаю флаг в своем прерывании, чтобы отправить буфер в мой основной цикл, и я переключаю буфер, чтобы заполнить другой и так далее.
Для этого проекта я использую библиотеку Ethernet для DMA (которая обычно является хорошим решением, чтобы не "мешать" основной программе). Я выбрал его из этой ниточки.
Вот моя проблема: когда я отправляю свои буферы, у меня есть, каждые 400 байт (действительно, общий размер буфера делится на количество байтов, которые я использую. Итак, если я возьму буфер размером 500х4 байта, что-то произойдет каждые 500 байт), что-то произойдет, что, по-видимому, вызывает падение моих тиков (вот большое время ACP для небольшой записи):
Я потратил более 2 месяцев, пытаясь избавиться от этой проблемы, но мне не удается понять, что происходит. Вот мой код :
/**************************************************************************************/
/* ACP_ARP_recorder. */
/* */
/* Verson : 8.0 */
/* Date : 26/01/2021 */
/**************************************************************************************/
#include <Ethernet.h>
// Функции, которые вычисляют разницу между 2 значениями тиков и возвращают разницу
// SysTick считает до 84000 (что соответствует 1 мс), а затем возвращается к 0
uint32_t ticks_diff(uint32_t t0, uint32_t t1) {
return ((t0 < t1) ? 84000 + t0 : t0) - t1;
}
//#define DEBUG
//Constants
#define ACP_PIN_HIGH 19
#define ACP_PIN_LOW 20
#define ARP_PIN 21
#define NB_of_BYTES 4
#define SIZE 400
#define TOTAL_SIZE NB_of_BYTES*SIZE
#define BAUDSPEED 57600
byte mac[] = {
0xA8, 0x61, 0x0A, 0xAE, 0x81, 0xFA
};
IPAddress ip(192, 168, 1, 20);
unsigned int localPort = 60006;
EthernetUDP Udp;
//Variables
// Both buffers that store values
volatile char buff1[TOTAL_SIZE];
volatile char buff2[TOTAL_SIZE];
////Переменные для прерываний процедур
volatile uint32_t acpRISE = 0;
volatile uint32_t acpRISE_pre = 0;
volatile uint32_t acpFALL = 0;
volatile uint32_t acpHIGH = 0;
volatile uint32_t acpPERIOD = 0;
volatile boolean writing = 0;
volatile boolean arpNbr = 0;
volatile boolean change_buffer = false;
volatile unsigned int increment = 0;
/**************************************************************************************/
/* Initialization */
/**************************************************************************************/
void setup()
{
#ifdef DEBUG
//Setup serial output
Serial.begin(BAUDSPEED);
#endif
//Setup ACP and ARP inputs
pinMode(ACP_PIN_HIGH, INPUT_PULLUP);
pinMode(ACP_PIN_LOW, INPUT_PULLUP);
pinMode(ARP_PIN, INPUT_PULLUP);
//Attach interruption at the end of the initialisation (recording starts...)
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ACP_PIN_HIGH), acpRising, RISING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ACP_PIN_LOW), acpFalling, FALLING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ARP_PIN), arpRising, RISING);
#ifdef DEBUG
Serial.println("Initialisation ISRs done");
#endif
//Ethernet setup
Ethernet.begin( mac, ip); //Inialize the Ethernet
#ifdef DEBUG
Serial.println("Initialisation Ethernet begin done");
#endif
Udp.begin(localPort); //Initialize UDP
#ifdef DEBUG
Serial.println("Initialisation UDP done");
#endif
while (!Udp.parsePacket()); // Wait for host to send a packet
delay(1500);
}
/**************************************************************************************/
/* Main loop */
/**************************************************************************************/
void loop()
{
#ifdef DEBUG
Serial.print(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort());
#endif
//Check if the writing should be done
if (writing)
{
writing = false;
if (change_buffer) {
Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort()); //Инициализировать отправку пакета
Udp.write((char*)buff1, sizeof(buff1) / sizeof(char)); // Приведение необходимо, потому что buff1 является изменчивым
Udp.endPacket(); //Завершение пакета
}
else
{
Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort()); //Инициализировать отправку пакета
Udp.write((char*)buff2, sizeof(buff2) / sizeof(char));
Udp.endPacket(); //End the packet
}
}
}
/**************************************************************************************/
/* Этот метод вызывается в начале каждого ACP. */
/**************************************************************************************/
void acpRising()
{
// Storing values for high time and period
volatile uint32_t acpRISE_now = SysTick->VAL;
acpPERIOD = ticks_diff(acpRISE, acpRISE_now);
acpRISE_pre = acpRISE;
acpRISE = acpRISE_now;
}
/**************************************************************************************/
/* Этот метод вызывается в конце каждого ACP. */
/**************************************************************************************/
void acpFalling()
{
// Storing values for high time and period
volatile uint32_t acpFALL_now = SysTick->VAL;
acpHIGH = ticks_diff(acpRISE_pre, acpFALL);
// Checking which buffer needs to be filled
if (!change_buffer)
{
// Filling the buffer
buff1[increment++] = ((acpHIGH & 0x3F00) >> 8) | ((acpPERIOD & 0x10000) >> 10) | ((arpNbr << 7) & 0x80);
buff1[increment++] = (acpHIGH & 0xFF);
buff1[increment++] = ((acpPERIOD & 0xFF00) >> 8);
buff1[increment++] = (acpPERIOD & 0xFF);
}
else {
buff2[increment++] = ((acpHIGH & 0x3F00) >> 8) | ((acpPERIOD & 0x10000) >> 10) | ((arpNbr << 7) & 0x80);
buff2[increment++] = (acpHIGH & 0xFF);
buff2[increment++] = ((acpPERIOD & 0xFF00) >> 8);
buff2[increment++] = (acpPERIOD & 0xFF);
}
arpNbr = 0;
// If buffer is full ...
if (increment == NB_of_BYTES * SIZE) {
// ... ретарт в самом начале ...
increment = 0;
// ... изменение буфера ...
change_buffer = !change_buffer;
// ... и позволяет флагу отправлять буфер по UDP
writing = true;
}
// Storing values for high time and period
acpFALL = acpFALL_now;
}
/**************************************************************************************/
/* Этот метод вызывается в начале каждого ARP. */
/**************************************************************************************/
void arpRising()
{
// If ARP, then flag is at 1
arpNbr = 1;
}
Наконец, вот что я уже попробовал:
- Я проверил все с помощью осциллографа, и нет таких различий каждые 400 ACP
- Я проверил длительность прерываний, и это занимает менее 40 мкс для максимума и 100 мкс для минимума
- Я попытался добавить фиктивный байт (поэтому для 1 информации нужно 5 байтов), чтобы буфер был 400x5 байт. Ошибка возникает также каждые 400 байт.
- Я попытался смешать библиотеку с библиотекой TurboSPI (здесь)
- Я попытался использовать memcpy 32 бит (здесь), который использует DMA и отправляет его слово в слово. Таким образом, моя информация все равно будет нуждаться в 4 байтах, но буфер будет хранить 400 слов.
- Я использовал обычную библиотеку Ethernet (с обычным SPI), и у меня такое же поведение. Это показывает, что библиотека не помещает буфер в DMA, так что ...
Итак, я пытаюсь спросить, нужно ли иметь больше информации о том, что вызывает эти падения, или как использовать DMA для отправки буфера из MCU в Ethernet Shield ?
Если хотите, я открыл нить в Arduino : https://forum.arduino.cc/index.php?topic=735897.0
Спасибо всем! :)
@Greg9901, 👍0
0
- Программирование ведомого SPI для Arduino
- Использование экрана SD-карты на Arduino Due
- Запуск передачи SPI с помощью прерывания в Arduino Due
- Nano не может получить ответ от ENC28J60 Ethernet Shield
- 16-битный SPI на Arduino Due
- Как подключить устройство SPI к плате Etherntet на Arduino Uno
- Поддерживает ли MFRC522 собственный SPI Arduino Due?
- Проблема с настройкой Arduino Due SPI на АЦП.