कैसे एक माइक्रोकंट्रोलर 1.6 Gbps पर डेटा पढ़ सकता है

सभी को शुभ दिन! यह कभी नहीं हुआ और यहाँ फिर से । मेरे आखिरी लेख के बाद पर्याप्त समय बीत चुका है, और यह नई चुनौतियां पेश करता है। और अगर मैं 100 एमबीपीएस की गति से डेटा ट्रांसफर करता था, तो अब मुझे 1600 एमबीपीएस पर स्विंग करना होगा ...

केडीपीवी पर - हमारे उपन्यास के नायक - वह इतनी गति से डेटा पढ़ने में सक्षम था!



इसलिए, मेरी अगली परियोजना में 50 मेगाहर्ट्ज की गति से 32-बिट डेटा स्ट्रीम पढ़ने की मांग की गई (यह, वैसे, वही 1.6 Gbps होगा) जो पहले से ज्ञात राशि में है - इसे 10000 होने दें। एक पोर्ट से डीएमए का उपयोग करके पढ़ना ठीक रहेगा - लेकिन, दुर्भाग्य से, कोई उपयुक्त प्रोसेसर नहीं थे (मुझे उम्मीद है कि कोई व्यक्ति इस मामले को टिप्पणियों में सही करता है), किसी कारण से, सभी पोर्ट जो गति के लिए उपयुक्त हैं, किसी कारण 16-बिट के लिए हैं।

लेकिन इस तरह के एक तिपहिया हमें नहीं रोकेंगे - हम एक बार में दो बंदरगाहों से पढ़ेंगे! सच है, सामान्य मामले में यह हमेशा आवश्यक डिग्री नियंत्रण और समकालिकता के साथ करना संभव नहीं होगा, लेकिन हमारे मामले में, सब कुछ इतना दुखद नहीं है - एक संकेत है जिसके बाद पोर्ट पर 20 एनएस डेटा रखा जाएगा।

और जब से हमारे पास प्रोसेसर है 400mHz पर stm32h750, और 200 मेगाहर्ट्ज पर बस और टाइमर, फिर सब कुछ काम करता है।

यह एक साधारण मामला प्रतीत होता है - एक सिग्नल पर एकल डीएमए अग्रेषण को ट्रिगर करने के लिए। लेकिन केवल DMA के पास ऐसा कोई अवसर नहीं है - पोर्ट एक बाधा जारी कर सकता है, लेकिन यह DMA को नियंत्रित नहीं कर सकता है। लेकिन हमारे प्रोसेसर में एक अच्छी बात है - डीएमएएमयूएक्स, जिसमें डीएमए चैनल के लिए एक इवेंट जनरेटर है, लेकिन इस जनरेटर में दो उपयुक्त विकल्प हैं - या तो एक्स्टिटू इंटरप्ट का उपयोग करें या TIM12 टाइमर से सिग्नल (चिप डेवलपर्स के पास ऐसी अजीब फंतासी थी)।

हमारे पास रुकावट के लिए समय नहीं है - हमें खाली काम करने के लिए लगभग 47 घड़ी चक्रों की भी आवश्यकता है, और हमारे घड़ी का चक्र लगभग शून्य है ...

लेकिन समय में एक टाइमर के लिए। यह केवल 100 मेगाहर्ट्ज के बाहरी सिग्नल से टाइमर से निपटने के लिए रहता है, और टाइमर की लंबाई 1 तक सेट करता है और TRGO आउटपुट DMAMUX जनरेटर को ट्रिगर करेगा, और फिर यह डीएमए भेजने के लिए एक आदेश जारी करेगा और यह पोर्ट को पढ़ेगा और डेटा को मेमोरी में भेज देगा।

लेकिन रुकिए! पोर्ट 16-बिट है, लेकिन हमारे पास 32 है ... ठीक है, आप एक और दूसरा पोर्ट पढ़ने की कोशिश कर सकते हैं ... केवल इसके लिए हमें एक दूसरे डीएमए चैनल की आवश्यकता है, और यह एक ही बस ले जाएगा - अर्थात, हमारे पास पढ़ने के लिए समय होगा, लेकिन हम कर सकते हैं मेमोरी में डेटा लिखने का समय नहीं है। खैर, सैद्धांतिक रूप से, इस प्रोसेसर में विभिन्न प्रकार की मेमोरी होती है, और प्रोसेसर संरचना की एक बड़ी तस्वीर में आप देख सकते हैं कि डीएमए और रैम_ डी 1 मेमोरी दोनों एक ही बस में 200 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ बैठे हैं। यह व्यवहार में सत्यापित करने के लिए बनी हुई है।

DMA1->LIFCR |= ~0; DMA1_Stream0->CR = (0b11 << DMA_SxCR_PL_Pos) | (0b01 << DMA_SxCR_MSIZE_Pos) | (0b01 << DMA_SxCR_PSIZE_Pos) | DMA_SxCR_MINC; DMA1_Stream0->M0AR = (uint32_t) data; DMA1_Stream0->PAR = (uint32_t) &(GPIOE->IDR); DMA1_Stream0->NDTR = 10000; DMA1_Stream1->CR = (0b11 << DMA_SxCR_PL_Pos) | (0b01 << DMA_SxCR_MSIZE_Pos) | (0b01 << DMA_SxCR_PSIZE_Pos) | DMA_SxCR_MINC; DMA1_Stream1->M0AR = (uint32_t) data2; DMA1_Stream1->PAR = (uint32_t) &(GPIOD->IDR); DMA1_Stream1->NDTR = 10000; DMAMUX1_Channel0->CCR = DMAMUX_CxCR_EGE | (1); DMAMUX1_Channel1->CCR = DMAMUX_CxCR_EGE | (2); DMAMUX1_RequestGenerator0->RGCR = DMAMUX_RGxCR_GE | (0b01 << DMAMUX_RGxCR_GPOL_Pos) | (7); DMAMUX1_RequestGenerator1->RGCR = DMAMUX_RGxCR_GE | (0b01 << DMAMUX_RGxCR_GPOL_Pos) | (7); DMA1_Stream0->CR |= DMA_SxCR_EN; DMA1_Stream1->CR |= DMA_SxCR_EN; TIM12->CNT = 0; TIM12->CCMR1 |= TIM_CCMR1_CC2S_0; TIM12->CR2 = (0b010 << TIM_CR2_MMS_Pos); TIM12->CR1 |= TIM_CR1_CEN; while (DMA1_Stream0->NDTR) i++; TIM12->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN; 

और निश्चित रूप से, आपको वांछित मेमोरी सेगमेंट में डेटा और डेटा 2 सरणियों को रखने की आवश्यकता है, यह इस तरह से किया जाता है:

 __attribute__((section(".dma_buffer"))) uint16_t data[10240],data2[10240]; 

और लिंकर संकेत के लिए फ़ाइल में:

 .dma_buffer : { *(.dma_buffer) } >RAM_D1 

जांच करने के लिए, अच्छी तरह से, और पहले विकल्प के रूप में, बस बेवकूफ नकल का उपयोग करके लागू किया गया था
सीपीयू (अभी भी 400 मेगाहर्ट्ज):

  uint16_t * ptr = cpudata; volatile uint16_t * src = &(GPIOE->IDR); volatile uint16_t * src2 = &(GPIOD->IDR); for (register int i = 0; i < 10000; i++) { *ptr++ = *src; *ptr++ = *src2; } 

सत्यापन के लिए, cpudata डेटा अलग-अलग मेमोरी में स्थित था, सबसे तेज़ (अच्छी तरह से, यह सच है, केवल 64K) सबसे तेज मेमोरी (400 मेगाहर्ट्ज) DTCMRAM भी था।

परिणाम

परीक्षणों के दौरान, यह पता चला कि सीपीयू की मदद से दो बंदरगाहों से 12.5 मेगाहर्ट्ज की गति से पढ़ना संभव है। और एक से 25 मेगाहर्ट्ज। तो विकल्प काम नहीं करता है ...

डीएमए और ऐसी मां की मदद से , TIM12 50 मेगाहर्ट्ज की गति से सफलतापूर्वक पढ़ने में सक्षम था, और कुछ घंटों में एक भी त्रुटि परीक्षण नहीं हुआ। दोनों बंदरगाहों को पढ़ा गया था, लेकिन यह मापने के लिए अभी तक संभव नहीं था कि दूसरे डीएमए लैग पर पढ़ना कितना दूर है ...

इसलिए मेरे (थोड़े पतित) मामले में, मैं 32x50 = 1600 एमबीपीएस की गति से stm32h750 प्रोसेसर को सूचना हस्तांतरण की गति प्राप्त करने में कामयाब रहा।