ARM嵌入式延迟硬件定时器与CPU周期计数器

我正在开发基于ARM Cortex M3的微控制器上运行的嵌入式项目。我们供应商提供的一些代码使用延迟功能，设置内置硬件定时器，然后旋转直到定时器到期。通常用于等待1到几百微秒。这些延迟几乎是因为他们在等待一些寄存器，芯片或总线来完成一个动作，并且需要等待至少给定的微秒数。硬件计时器的开销似乎至少需要6微秒才能完成设置。ARM嵌入式延迟硬件定时器与CPU周期计数器

在多线程环境中，这是一个问题，因为有N个线程，但只有1个硬件定时器。我可以禁止中断，而定时器正在使用，以防止上下文切换，因此竞争条件，但它似乎有点难看。我想用一个使用ARM CPU周期计数器（CCNT）的函数替换使用硬件定时器的函数。我是否缺少缺陷或其他选择？很明显，周期计数器功能要求将其调整到适当的CPU频率，这对我们的系统来说永远不会改变，但我想可以在使用硬件定时器以编程方式引导时检测到。

来源

2016-11-14 satur9nine

哪种ARM M3有单个硬件定时器？你说你有一个多线程环境，所以调度器的计时器是必需的：你是否说你唯一的计时器是分配给调度器的计时器？ – LPs

实际上有2个硬件定时器，还有一个系统时钟中断，每隔1毫秒触发一次。系统滴答中断不是一个计时器，你不能查询已经过了多少时间，你只需要每1毫秒获取一次中断，这通常用于通知抢先调度器。 1毫秒的分辨率对于我感兴趣的延迟来说也太长了。 – satur9nine

对于现代MCU来说，忙碌的这么长时间是一个非常糟糕的方法。如果他们使用这样的东西，我会怀疑其余的质量.. – Olaf

在启动时设置一次计时器，让计数器连续运行。当您想要开始延迟时，请阅读计数器值并记住该起始值。然后在延迟循环中再次读取计数器值并循环，直到计数器值减去起始值大于或等于请求的延迟滴答声为止。（如果你正确地做了减法运算，那么翻滚会被洗掉，你不需要特殊处理来检查它们。）

来源

2016-11-15 00:22:29 kkrambo

作为一个例子，请参阅雷蒙德陈的写作：[使用模块化算法，以避免时间溢出问题]（https://blogs.msdn.microsoft的.com/oldnewthing/20050531-22/p = 35493）。使用无符号类型，数学就算了。 –

另一件事 - 你可能想延迟一个更多的滴答计数比请求（除非请求是等待零滴答）来处理的事实，即第一次计时器读取可能只有一个纳秒秒之前计时器滴答声增加。 –

@kkrambo听起来不错。你能解释为什么这个解决方案比使用CPU周期计数器更好吗？我认为这比较好，因为这不需要根据CPU频率进行任何调整。 – satur9nine

您可以复用您的计时器，以便您拥有每个线程想要关闭的表以及用于执行的函数指针/向量。当定时器中断发生时，触发该线程的中断，然后将定时器设置为列表中的下一个，减去经过的时间。这就是我看到许多* nix操作系统在其内核代码中执行的操作，因此应该有代码来作为示例。

更大的问题是您正在旋转锁定等待定时器的线程。除了CPU使用率以及根据您拥有的操作系统（或者您是否拥有操作系统），您可以轻松引入线程反转问题，甚至可以完全锁定。使用线程原语可能会更好，所以任何操作系统都可以实际上休眠线程并在需要时唤醒它们。

来源

2016-11-15 00:03:55

ARM嵌入式延迟硬件定时器与CPU周期计数器

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