中断PIC CCS答案

【问题标题】：Interruption PIC CCS中断PIC CCS
【发布时间】：2017-09-26 23:10:59
【问题描述】：

我有一个代码需要在定时器中断中读取 AD 通道（精确时间）。

如果我只是阅读广告，一切都会好起来的。但我需要使用数字滤波器，如果我只在中断中放一个乘法，则会出现警告：

没关系：

#int_RTCC
void  RTCC_isr(void) 
{
   set_adc_channel(0);      
   delay_us(40);  
   unsigned int16 aD = read_adc();
}

但这会得到警告：

#int_RTCC
void  RTCC_isr(void) 
{
   set_adc_channel(0);      
   delay_us(40);  
   unsigned int16 aD = read_adc();
   aDfilter = aDfilter * 8 + aD * 2;
}

在调用期间禁用中断以防止重入 (@MUL3232)

我不想禁用计时器，因为我需要精确度。我该如何解决这个问题？

【问题讨论】：

警告是什么？可能您需要进行如下计算：aDfilter = (float)aDfilter * 0.8f + (float)aD * 0.2f; 顺便说一句，您想通过禁用中断来防止重入？没有意义，或者您可能需要不同的词，例如 prevent recursion?
抱歉，正确的是：aDfilter = aDfilter * 8 + aD * 2 不需要浮动。问题是我在中断内部和外部使用乘法。有没有办法做到这一点？
基本上所有问题都源于此：PIC 不是 PC。
"在调用期间禁用中断以防止重入" 嗯？什么时候打电话？ “防止重入”是什么意思，您的问题是缺乏重入。
@Lundin 我猜错误应该是“在调用期间禁用中断以防止重新进入”。

标签： c pic

【解决方案1】：

问题 1：PIC 通常表示 8 位 CPU。 8 位 CPU 无法自动读取 16 位值 (aDfilter)。如果您的 RTC 中断在主程序仅读取一半值时触发，您的程序将崩溃并烧毁。你需要一些重入方法，这是编译器告诉你的。

问题 2：PIC 通常意味着 CPU 速度极慢，中断延迟很大。因此，您不应该在 ISR 中进行算术运算。这当然涉及浮点计算。整数的乘法甚至可能已经够糟糕了。

问题 3：PIC 通常意味着没有 FPU 的 CPU 速度非常慢，这意味着您不应该一开始就使用浮点数。您最终会调用支持浮动的软件库，这非常慢。显示的代码中没有任何内容表明需要在此程序中使用浮点数。

解决方案：使用整数。使用同步方式实现重入。这在中断总是阻止进一步中断的单核微控制器上相当容易做到，simple example。然后将数字滤波器计算外包给调用者应用程序。只需添加一个标志，告诉它有新数据可用。

【讨论】：

'你最终会调用支持浮点的软件库，这非常慢'，另外，如果你也在中断之外使用 FP，你需要一个可重入的 FP 库，（如如果使用 PIC 没有带来足够的问题）。
更糟 - FP 库，如果可重入，将使用堆栈。这意味着所有被中断的东西都必须有足够的堆栈来支持它，或者交换到一个单独的中断堆栈。每次使用时可能需要调用一些冗长的“FPinit()”函数。这一切都非常混乱，即使它有效:(
@MartinJames 然后... PIC... 意思是 1970 年代的架构，具有固定的堆栈深度。浮动库将使用多深的调用？将它包含在 ISR 中非常有趣。

【解决方案2】：

您可以通过移位避免使用 int32 乘法，例如：

#int_RTCC
void  RTCC_isr(void) 
{
   set_adc_channel(0);      
   delay_us(40);  
   unsigned int16 aD = read_adc();
   aDfilter = aDfilter << 3 + aD * 2;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

（消息）在调用期间禁用中断以防止重入 (@MUL3232)
我不希望禁用计时器，因为我需要精度。

这是一个错误的担忧。

代码只是保护自己免受优秀设计可以避免发生的异常情况。

在运行定时器中断服务程序（ISR）时，另一个定时中断的重入通常只发生在两种情况：

定时器 ISR 频率太高。这意味着处理 1 个计时器 ISR 所需的时间非常短，而另一个计时器 ISR 在此完成之前正在发生。这不是一个好的设计。要解决这个问题，请确保定时器频率不要太高。
延迟。在处理其他需要很长时间的 ISR 时发生了计时器 ISR，因此阻塞了此计时器 ISR 调用。当这个 ISR 被执行时，另一个定时器中断已经发生。要解决此问题，请确保所有 ISR 一起使用的时间不超过计时器周期。

如果设计良好，则不会发生第二个定时器中断，并且暂时禁用执行乘法的时间不会阻止定时器中断的发生。

或简化代码

aDfilter * 8 需要 @MUL3232 调用意味着弱优化或不必要地使用 signed 数学。使用无符号数学使编译器的代码更容易。

// some_signed_32_bit_type aDfilter
uint32_t aDfilter;

// and if that is not enough change code
// aDfilter = aDfilter * 8 + aD * 2;
aDfilter = (aDfilter << 3) + aD * 2;

潜在的性能改进。根据整体设计，delay_us(40); 应该能够被消除。如果仅使用 1 个通道，则可以进行以下操作 - 取决于各种要求。

#int_RTCC
void  RTCC_isr(void) {
  // delay_us(40);  // not needed is timer period >> 40us
  unsigned int16 aD = read_adc();
  set_adc_channel(0);    // select channel now  (also at initialization)
  aDfilter = aDfilter * 8 + aD * 2;
}

潜在的错误。如果 read_adc() 处于设置最高有效位的模式（例如，10 位转换左移 6 位）并且编译器具有 16 位 int/unsigned，则 aD*2 溢出。在这种情况下使用：

uint32_t aDfilter;
...
aDfilter = aDfilter*8 + (uint32_t)read_adc()*2;

【讨论】：