Как оптимизировать алгоритм ?

E_C_C · 25.08.2016, 11:39

Доброго всем времени .
Подскажите где собака порылась . что то никак не соображу.

Имеется мега8 , работает на частоте 8МГц. Код написан на кодевижн.
Обработчик прерывания от таймера 2, сам таймер считает с частотой 1000кгц при дочитывании до 0x001B (27) генерируется
прерывание т.е с частотой 37кгц.
В прерывании инкрементируются три счетчика и при достижении нужного значения поднимаются ножки порта В и запускается таймер 0, далее таймер 0 сбросит порт В .
delay1 delay2 delay3 - устанавливаются вне прерывания , одновременно с установкой faza1 faza2 faza3 ( переход через нуль трехфазной сети)
Вынести из прерывания эту часть нежелательно , важно точно отсчитать время.

flag1 - по этому флагу в основной программе инкрементируются счетчики на запуск АЦП и динамической индикации.
С индикацией и загвоздка, для экономии ног, она сделана через сдвиговый регистр.
При при малых значениях delay1 delay2 delay3 происходит замедление обновления цифр , мерцание. При значениях ›100 все нормально.
И я никак не пойму в чем причина ? прерывания от таймера идут всегда , разница только в том сколько раз произойдет инкремент переменных delay
Так вот этот инкремент замедляет основной цикл программы почти в два раза , почему так ?

Вот такой код

Код:

interrupt [TIM2_COMP] void timer2_comp_isr(void)
{      
        flag1=1;  
     
        if(delay1‹360) delay1++;
          if(delay2‹360) delay2++;
            if(delay3‹360) delay3++;   
               #asm("wdr")     
        if((faza1==1)&&(delay1›=360)&&(Stop==0))     // импульс от синхры A 
                                 {    faza1=0; 
                                 
                                 
                                 PORTB|=(1‹‹3)|(1‹‹2)|(1‹‹1)|(1‹‹0);           
                                   
                                        TCNT0=210;  
                                         TCCR0=0x03; 
                                         #asm("wdr")
                                              };    
               if((faza2==1)&&(delay2›=360)&&(Stop==0))  //импульс от B
                                    {   faza2=0; 
                                    PORTB|=(1‹‹5)|(1‹‹4)|(1‹‹3)|(1‹‹2);          
                                             
                                               TCNT0=210;  
                                                TCCR0=0x03;  
                                            #asm("wdr")
                                             };   
           if((faza3==1)&&(delay3›=360)&&(Stop==0))  //импульс от C
                                          {   faza3=0; 
                                          PORTB|=(1‹‹5)|(1‹‹4)|(1‹‹1)|(1‹‹0);              
                                               
                                                  TCNT0=210;  
                                                  TCCR0=0x03;  
                                                  #asm("wdr")
                                               };   

         


}

nml · 25.08.2016, 12:15

37 кГц - это 27 uS. так вроде? Или 27*8=216 тактов процессора.
Не жирно.
Я б на вашем месте внимательно посмотрел листинг - успевает ли?
Насколько компилер умен - соптимизировал ли?
Так, сравнение с 360 делается два раза...

wdr в прерывании тоже как-то не очень.
Проверку stop сделать 1 раз...

E_C_C · 25.08.2016, 14:16

Сообщение от nml

27 uS. так вроде?

27.5 uS ,да, совсем не жирно, а куда денешься ? - период сети 20mS или 360 эл.градусов,
один градус около 0,05557 mS. Получается 27.5 uS - разрешение в полградуса .

Переписал код

Код:

interrupt [TIM2_COMP] void timer2_comp_isr(void)
{      
        flag1=1; 
        if(faza1==1)     // импульс от синхры A 
                                 {    
                                  if(delay1›=360)
                                  {
                                   faza1=0; 
                                    PORTB|=(1‹‹3)|(1‹‹2)|(1‹‹1)|(1‹‹0); 
                                        TCNT0=210;  
                                         TCCR0=0x03; 
                                        
                                              }
                                      else {delay1++;};
                                      
                                      } ;
                                                  
           if(faza2==1)   //импульс от синхры B 
                                {
                                   if(delay2›=360) 
                                    {   faza2=0; 
                                    PORTB|=(1‹‹5)|(1‹‹4)|(1‹‹3)|(1‹‹2);     
                             
                                               TCNT0=210;  
                                                TCCR0=0x03;                                             
                                             }
                                             else{delay2++;};
                                        };        
            if(faza3==1)  //импульс от синхры C 
                                {
                                 if(delay3›=360)
                                   {   faza3=0; 
                                          PORTB|=(1‹‹5)|(1‹‹4)|(1‹‹1)|(1‹‹0);              
                                                 TCNT0=210;  
                                                  TCCR0=0x03;  
                                                  
                                               }  

                                           else{delay3++;};
                                           };
}

Проверку на stop убрал , стоп и так через внешнее прерывание заводится, высшим приоритетом.
Стало намного лучше.
Уже на глаз я не вижу сбоев цифр,и мерцание в индикации пропало.
На осциллографе вижу небольшое снижение частоты прогонов основного цикла ( каждый проход инвертирует состояние свободного пина порта-меандр выдает). Но уже не в два раза , а где то на треть , да и частота заметно стала выше.
Меня устроит этот результат. Но в дальнейшем планирую использовать еще программный ПИД регулятор, и наверное придется снижать вдвое частоту таймера, делать разрешение в 1 эл градус. А может и нет, увижу. А вообще надо было сразу прикрутить ЖК индикатор , со своим контроллером, но хотел как проще и дешевле.
nml Вам большое спасибо ! за совет , а еще за uniprof, я его юзаю, удобная программа .

nml · 25.08.2016, 14:52

Сообщение от E_C_C

Вам большое спасибо ! за совет

Да не за что. Не помню, кажись в GCC компилере... конструкции типа

Код:

 if((faza3==1)&&(delay3›=360)&&(Stop==0))

компилировались как-то совсем некрасиво и неоптимально. Так что листинг все таки рекомендую поглядеть.

Цитата:

и мерцание в индикации пропало.

Э... А что, динамическая индикация в рабочем цикле? Я бы ее как раз в таймер засунул. Тогда ничего на нее влиять не будет.

zöner · 25.08.2016, 15:06

у таймера есть регистры OCR, чтобы не считать задержки программно

E_C_C · 25.08.2016, 16:04

Цитата:

Э... А что, динамическая индикация в рабочем цикле? Я бы ее как раз в таймер засунул. Тогда ничего на нее влиять не будет.

В рабочем , но запускается от таймера , через каждые 50 вызовов прерывания таймера, происходит перелючение знакоместа.
Тут вилка получается - либо стабильно идет индикация и в промежутках я дергаю выхода, либо как можно точнее дергать выход ,а в остальное время индикация , кнопки и.т.п.
А в этом устройстве ,мне нужно, точно и вовремя включать / выключать выхода.
Выпрямитель это будет тиристорный трехфазный , с вольтметром , и обратной связью.И на крайних углах регулирования важно точно выдать управляющий импульс, чтобы не попасть за границы периода.
Листинг смотрел , вроде бы без особых выкрутасов, выложу , как до компа доберусь.

OCR регистры можно было бы использовать , но у меня три независимых задержки , а регистров два...
Хотя, задержки отсчитываются одновременно , и по идее можно обойтись одним отсчетом , а два других вычислить.Надо подумать.

AR_Favorit · 25.08.2016, 16:56

Сообщение от E_C_C

Имеется мега8 , работает на частоте 8МГц.

А почему не на 16, уж коли она может?
faza1, faza2,faza3 могут принимать значения больше единицы, или это флаги? если флаги, то if(faza1==1) попробовать заменить на if(faza1) и т.д., по идее должно быть чуть быстрее

E_C_C · 26.08.2016, 08:26

Сообщение от AR_Favorit

А почему не на 16, уж коли она может?

Потому что не вся линейка может , у меня "ATMEGA8L-8PU" , они не могут.

Сообщение от AR_Favorit

это флаги?

да , флаги , переменная типа bit , я пробовал , что if(faza1==1) ,что if(faza1), компилятор выдает одинаковый листинг. Просто мне как то привычнее, когда со знаками. Турбо Паскаль сказывается

.

вот такой листинг получается , весь не буду приводить там три почти одинаковых части. Вроде бы без выкрутасов.

Код:

_timer2_comp_isr:
	ST   -Y,R26
	ST   -Y,R27
	ST   -Y,R30
	ST   -Y,R31
	IN   R30,SREG
	ST   -Y,R30
; 0000 006D         flag1=1;
	SET
	BLD  R2,3
; 0000 006E 
; 0000 006F 
; 0000 0070         if(faza1)     // импульс от синхры A
	SBRS R2,0
	RJMP _0x28
; 0000 0071                                  {
; 0000 0072                                   if(delay1›=360)
	LDS  R26,_delay1
	LDS  R27,_delay1+1
	RCALL SUBOPT_0x6
	BRLT _0x29
; 0000 0073                                   {
; 0000 0074                                    faza1=0;
	CLT
	BLD  R2,0
; 0000 0075                                     PORTB|=(1‹‹3)|(1‹‹2)|(1‹‹1)|(1‹‹0);
	IN   R30,0x18
	ORI  R30,LOW(0xF)
	RCALL SUBOPT_0x7
; 0000 0076                                         TCNT0=210;
; 0000 0077                                          TCCR0=0x03;
; 0000 0078 
; 0000 0079                                               }
; 0000 007A                                       else {delay1++;};
	RJMP _0x2A
_0x29:
	LDI  R26,LOW(_delay1)
	LDI  R27,HIGH(_delay1)
	RCALL SUBOPT_0x8
_0x2A:
; 0000 007B 
; 0000 007C                                       } ;
_0x28:
; 0000 007D 
; 0000 007E            if(faza2)   //импульс от синхры B
	SBRS R2,1
	RJMP _0x2B

AR_Favorit · 26.08.2016, 09:46

Да, с битовыми переменными без разницы получается. Про восьмимегагерцовые меги уж и забыл, древность такую, может, не мучаться и взять Mega8A?))

И можно еще с оптимизацией поиграть, возможно, ее лучше запретить там, где идет сравнение 16-битных чисел (или переключить на "speed", если это не сделано), чтобы вместо RCALL-ов процедуры 16-битного сравнения и инкремента стояли непосредственно за загрузкой числа в регистры... Пара тактов тут, пара тактов там...

E_C_C · 26.08.2016, 11:01

Сообщение от AR_Favorit

вместо RCALL-ов процедуры 16-битного сравнения и инкремента стояли непосредственно за загрузкой числа в регистры...

Попробовал , есть некоторая прибавка в скорости, правда размер существенно растет 3100 байт против 2600 , но это для всей программы , по идее можно же директивами компилятора только ответственные части оптимизировать по скорости , остальные по размеру... Надо попробовать , как то до сих пор не разбирался с этим.

вот такой листинг выдает-

Нажмите, чтобы открыть спойлер

Код:

_timer2_comp_isr:
	ST   -Y,R26
	ST   -Y,R27
	ST   -Y,R30
	ST   -Y,R31
	IN   R30,SREG
	ST   -Y,R30
; 0000 006E         flag1=1;
	SET
	BLD  R2,3
; 0000 006F 
; 0000 0070 
; 0000 0071         if(faza1)     // импульс от синхры A
	SBRS R2,0
	RJMP _0x28
; 0000 0072                                  {
; 0000 0073                                   if(delay1›=360)
	LDS  R26,_delay1
	LDS  R27,_delay1+1
	CPI  R26,LOW(0x168)
	LDI  R30,HIGH(0x168)
	CPC  R27,R30
	BRLT _0x29
; 0000 0074                                   {
; 0000 0075                                    faza1=0;
	CLT
	BLD  R2,0
; 0000 0076                                     PORTB|=(1‹‹3)|(1‹‹2)|(1‹‹1)|(1‹‹0);
	IN   R30,0x18
	ORI  R30,LOW(0xF)
	OUT  0x18,R30
; 0000 0077                                         TCNT0=210;
	LDI  R30,LOW(210)
	OUT  0x32,R30
; 0000 0078                                          TCCR0=0x03;
	LDI  R30,LOW(3)
	OUT  0x33,R30
; 0000 0079 
; 0000 007A                                               }
; 0000 007B                                       else {delay1++;};
	RJMP _0x2A
_0x29:
	LDI  R26,LOW(_delay1)
	LDI  R27,HIGH(_delay1)
	LD   R30,X+
	LD   R31,X+
	ADIW R30,1
	ST   -X,R31
	ST   -X,R30
_0x2A:
; 0000 007C 
; 0000 007D                                       } ;
_0x28:
; 0000 007E