Timer in CTC, Berechnung von OCR

[CowZ]

Hi,

ich verwende den Timer0 eines Mega32 im CTC-Modus. Ich habe einen 16MHz Quarz angeschlossen, Fuses sind gesetzt. Ich möchte Interrupt alle 2µs auslösen.

Welchen Wert muss ich nun einsetzen? Prescaler habe ich ausgeschaltet (Clocksource ist also der Systemtakt (16MHz)).

Meine Berechnung:
Ein Takt dauert 1 / 16MHz = 62.5ns
Ich muss also alle (2µs / 62.5ns = 32) Takte einen Interrupt auslösen.
Folglich stelle ich OCR auf 32.

Es ergibt sich aber (mit Oszi-Messung), dass der Zeitabstand zwischen den IRQs (gemessen wird PORTA:0) etwas größer ist als 2µs (genauer gesagt: er ist 2,3µs groß).

Woran liegt das?
Dachte, es liegt vllt daran, dass durch den IRQ-Aufruf Zeit verbraucht wird, aber das sollte sich ja ausgleichen.

Gruß, CowZ
PS: Hier der Code:

#include <stdint.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

uint8_t sync;

int main(void)
{
	DDRA = 0xFF;

	// Timer initialisation
	// CTC
		TCCR0 |= (1<<WGM01);
		TCCR0 &= ~(1<<WGM00);
	// OC0 disabled
		TCCR0 &= ~( (1<<COM01) | (1<<COM01) );
	// Clock
	   TCCR0 |= (1<<CS00);
	   TCCR0 &= ~( (1<<CS02) | (1<<CS01) );
	// OCR Settings
	   OCR0 = 32;
	// IRQ-Settings
	   TIMSK |= (1<<OCIE0); // Compare Match IRQ
	   
	sync = 0;
	
	sei();
	while(1)
	{};
}

ISR(TIMER0_COMP_vect)
{
	if (sync)
	{
	   PORTA = 1;
	   sync = 0;
	}
	else
	{
	   PORTA = 0;
	   sync = 1;
	}
}

[izaseba]

alle 32 Takte ein Interrupt ?
Nicht schlecht, soll der Controller sonst noch was machen ?
Poste mal bitte die *.lss Datei, damit man sehen kann, wie lange verweilt er in dem Interrupt.

Gruß Sebastian

[CowZ]

Hi,

du meinst du .lst Datei?

Kein Problem, ist im Anhang

Gruß, CowZ

[izaseba]

Ich meinte schon *lss, aber egal, die ist auch gut
Ich habe die ISR rauskopiert und die Takte eben gezählt(Hoffe, daß ich mich nicht grob verechnet habe)

ISR(TIMER0_COMP_vect)
{
  ca:	1f 92       	push	r1		2
  cc:	0f 92       	push	r0		4
  ce:	0f b6       	in	r0, 0x3f	5
  d0:	0f 92       	push	r0  		7
  d2:	11 24       	eor	r1, r1		8
  d4:	2f 93       	push	r18 		10
  d6:	8f 93       	push	r24		12
	if (sync)
  d8:	80 91 60 00 	lds	r24, 0x0060     14
  dc:	88 23       	and	r24, r24        15
  de:	29 f0       	breq	.+10     	16
	{
	   PORTA = 1;
  e0:	81 e0       	ldi	r24, 0x01	17
  e2:	8b bb       	out	0x1b, r24	18
	   sync = 0;
  e4:	10 92 60 00 	sts	0x0060, r1      20
  e8:	04 c0       	rjmp	.+8      	22
	}
	else
	{
	   PORTA = 0;
  ea:	8b bb       	out	0x1b, r24	19
	   sync = 1;
  ec:	21 e0       	ldi	r18, 0x01	20
  ee:	20 93 60 00 	sts	0x0060, r18	22
  f2:	8f 91       	pop	r24             24/24
  f4:	2f 91       	pop	r18		26/26
  f6:	0f 90       	pop	r0		28/28
  f8:	0f be       	out	0x3f, r0	29/29
  fa:	0f 90       	pop	r0    		31/31
  fc:	1f 90       	pop	r1		33/33
  fe:	18 95       	reti			37/37

Bevor der µC in die ISR springt vergehen noch 3(?) Takte insgesammt dann 40(?), tja dumm gelaufen...

Kannst Du das nicht anders lösen ?
Den zugehörigen Pin in Hardware toogeln lassen ?

Gruß Sebastian

P.S. Doch verrechnet Es war ein Takt zu viel....

[Gock]

So sieht's aus!
Aber hast Du schon die unterschiedlichen Optimierungen versucht? Ich würde mit der Optimierung s (Space) anfangen. Es besteht Optimierungspotential bei den verwendeten Registern. Eigentlich käme der Compiler nämlich auch mit weniger als 5 Registern aus. Dann würdest Du einige Pushs usw. sparen und kämst so vielleicht in die Region von 25-31 Takte. Wenn Du dann noch als erstes in der ISR den Timer ausschaltest, und den OCR1 Wert auf 32-(optimierte Taktzahl) einstellst), also irgendwas zwischen 1-10, dann könnte es gehen.
Ansnonsten sehe ich gerade nur die Möglichkeit, das Programm in Assembler zu schreiben. Dann kannst Du Dir die ganzen Pushs und Pops sparen. Das müsste gehen, wenngleich dann auch nicht mehr viel weiteres geht.
Möglicherweise kannst Du auch (zb mit Inline Assembler) in C die ISR umgehen, indem Du statt des Funktionsaufrufs den Sprung selbst nutzt. Keine Ahnung ob und wie sowas geht. Vielleicht weiß das wer anders...
Gruß

[izaseba]

Hallo,
als größte Optimierung würde ich die Globale Variable sync rausschmeissen und den Pin einfach nur in der ISR toogeln,

PORTA ^=(1<<PA1);

Das dürfte schon ein paar Takte einsparen

Aber wie gesagt, am besten alles in Hardware machen,
non PWM ,den zugehörigen PIN bei Compare Match toogeln und OCR0 auf 16 stellen.

Nachteil, es ist nicht unbedingt PA1
Vorteil der Controller kriegt langeweile und kann in der Zeit was anderes machen

Gruß Sebastian

[Gock]

Ja stimmt, synch muss raus, aber
PORTA xor (1<<PA1) ?
warum nicht
PORTA = ~PORTA
Mit Optimierung meinte ich die Option im C-Compiler.
Ist ein µC keine Hardware???
Gruß

[izaseba]

Hallo Gock,

Ja stimmt, synch muss raus, aber
PORTA xor (1<<PA1) ?
warum nicht
PORTA = ~PORTA

Ich weiß nicht, was CowZ vor hat
Mit PORTA = ~PORTA;
wackelst Du an allen PortA Pins
mit
PORTA^=(1<<PA0); <- PA0 und nicht PA1
nur am PA0 was der Aufgabenstellung eher entspricht
Na egal, wir wissen ja nicht, was wirklich verlangt wird...

Mit Optimierung meinte ich die Option im C-Compiler.

Ich weiß, wie Du das meinst, die Variable rauszuschmeissen bringt aber das meiste

Ist ein µC keine Hardware???

klar, ich meine das Toggeln komplett in Hardware machen, ohne Interrupts!
Bei M32 wäre das der Pin PB3, der mit der ComparMatch Unit von Timer 0 zusammenhängt...

Gruß Sebastian

[CowZ]

Hi,

was ich schlussendlich vorhatte/vorhabe: einen BAS-Sync erzeugen. Mal schauen, vllt mach ich das auch mit nem CPLD, mal schauen.

Vielen Dank erstmal für eure Hilfe. Bin ab morgen eine Woche in Barcelona, danach mal gucken, wie ich das mache

Gruß, CowZ

[Gock]

@ izaseba
Ach die Hardware meinst Du... Sag das doch gleich!
Ja, auch ne gute Idee, aber wie Du schon sagtest, man weiß zu wenig, den optimalen Tip zu geben.
Die Schreibweise mit dem XOR kannte ich noch nicht.
Gruß