50 KHz 的 FreeRTOS ISR
FreeRTOS ISR at 50 KHz
我想使 LED 闪烁（切换 GPIO 引脚）同步，硬件定时器配置为在 50KHz 时触发中断ARM Cortex M4。
在我当前的代码中，我将一个 GPIO 引脚切换到一个由 50KHz 外部时钟信号触发的特定 ISR 处理程序。结果是 GPIO 引脚在 1KHz 到 96KHz 的随机频率下非常不稳定地切换。
操作系统不是 运行 除了定时器节拍中断（100Hz 最低优先级）、空闲任务和我的特定 ISR 处理程序之外的任何其他任务。
否则，此 "toggling solution" 可与同一 MCU 上的裸机实现完美配合。所以，我的问题似乎来自于我对 FreeRTOS 环境缺乏了解。
- 将 LED 切换为 50 KHz 的 FreeRTOS ISR 是否可行？
- 是否需要做成等待50KHz中断信号的任务
？
- 我是否应该创建一个 50KHz 的定时切换任务并同步它
周期性地使用外部时钟信号 ?
您无法通过 FreeRTOS 机制获得 50 KHz。
Оf 当然，你可以试试这个坏主意。所以你应该改变系统节拍至少 10uS(1 / 50KHz / 2 ) 在这种情况下你的任务会有很小的延迟（它允许反应 "immediately"），但是上下文切换 ISR 会被经常调用，这会降低性能。
正确的方法是使用硬件定时器产生中断（用于切换 GPIO）或使用带 PWM 输出的定时器，在这种情况下频率精度取决于时钟源。
为了从外部源同步定时器，您应该使用高精度（至少 10uS）的外部中断和附加定时器
如果您希望 50K 准确（无抖动），中断的优先级必须等于或高于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY：https://www.freertos.org/a00110.html#kernel_priority and https://www.freertos.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html（假设您使用的端口支持中断嵌套）。
我终于发现 指令缓存 在我的 50KHz ISR 的 FreeRTOS 实现中没有启用，这与裸机版本不同。它现在几乎按预期工作（仍然存在一些抖动）。
在回答我的问题时，我建议如下：
- Is it feasible to toggle a LED into a FreeRTOS ISR at 50 KHz ?
肯定是。 FreeRTOS 可以以任何频率执行 ISR。可行性仅取决于添加到指令和数据访问性能的 MCU 的计算能力。与处理 ISR（ISR 开销和端口效率）的 Bare Metal 实现相比，FreeRTOS 肯定会增加一些延迟，但同样，这或多或少会很重要，具体取决于 MCU 的计算性能和周到的频率。
- Do I need to do it into a task waiting for the 50KHz interrupt signal ?
不一定。无论如何，如果需要不规则或相当重要的处理，这是一个很好的选择。然而，FreeRTOS 延迟指令会花费时间，并且可能会在下一个 ISR 之前结束处理。更有弹性但效率较低。就我而言，在 50KHz 时，对于每个 ISR 的平均处理量来说，这花费了太多时间。
- Should I create a timed toggling task at 50KHz and synchronize it periodically with the external clock signal ?
不可行，除非显着降低系统节拍频率，这会导致严重的性能损失。
我想使 LED 闪烁（切换 GPIO 引脚）同步，硬件定时器配置为在 50KHz 时触发中断ARM Cortex M4。
在我当前的代码中，我将一个 GPIO 引脚切换到一个由 50KHz 外部时钟信号触发的特定 ISR 处理程序。结果是 GPIO 引脚在 1KHz 到 96KHz 的随机频率下非常不稳定地切换。
操作系统不是 运行 除了定时器节拍中断（100Hz 最低优先级）、空闲任务和我的特定 ISR 处理程序之外的任何其他任务。
否则，此 "toggling solution" 可与同一 MCU 上的裸机实现完美配合。所以，我的问题似乎来自于我对 FreeRTOS 环境缺乏了解。
- 将 LED 切换为 50 KHz 的 FreeRTOS ISR 是否可行？
- 是否需要做成等待50KHz中断信号的任务 ？
- 我是否应该创建一个 50KHz 的定时切换任务并同步它 周期性地使用外部时钟信号 ?
您无法通过 FreeRTOS 机制获得 50 KHz。
Оf 当然，你可以试试这个坏主意。所以你应该改变系统节拍至少 10uS(1 / 50KHz / 2 ) 在这种情况下你的任务会有很小的延迟（它允许反应 "immediately"），但是上下文切换 ISR 会被经常调用，这会降低性能。
正确的方法是使用硬件定时器产生中断（用于切换 GPIO）或使用带 PWM 输出的定时器，在这种情况下频率精度取决于时钟源。 为了从外部源同步定时器，您应该使用高精度（至少 10uS）的外部中断和附加定时器
如果您希望 50K 准确（无抖动），中断的优先级必须等于或高于 configMAX_SYSCALL_INTERRUPT_PRIORITY：https://www.freertos.org/a00110.html#kernel_priority and https://www.freertos.org/RTOS-Cortex-M3-M4.html（假设您使用的端口支持中断嵌套）。
我终于发现 指令缓存 在我的 50KHz ISR 的 FreeRTOS 实现中没有启用，这与裸机版本不同。它现在几乎按预期工作（仍然存在一些抖动）。
在回答我的问题时，我建议如下：
- Is it feasible to toggle a LED into a FreeRTOS ISR at 50 KHz ?
肯定是。 FreeRTOS 可以以任何频率执行 ISR。可行性仅取决于添加到指令和数据访问性能的 MCU 的计算能力。与处理 ISR（ISR 开销和端口效率）的 Bare Metal 实现相比，FreeRTOS 肯定会增加一些延迟，但同样，这或多或少会很重要，具体取决于 MCU 的计算性能和周到的频率。
- Do I need to do it into a task waiting for the 50KHz interrupt signal ?
不一定。无论如何，如果需要不规则或相当重要的处理，这是一个很好的选择。然而，FreeRTOS 延迟指令会花费时间，并且可能会在下一个 ISR 之前结束处理。更有弹性但效率较低。就我而言，在 50KHz 时，对于每个 ISR 的平均处理量来说，这花费了太多时间。
- Should I create a timed toggling task at 50KHz and synchronize it periodically with the external clock signal ?
不可行，除非显着降低系统节拍频率，这会导致严重的性能损失。