Cortex (ARM) 마이크로 컨트롤러에서 WFI (인터럽트 대기)에 대한 최상의 패턴

EFM Gekko 컨트롤러 (http://energymicro.com/)를 사용하여 배터리 구동 소프트웨어를 개발하려고하고 있는데, 아무 쓸모가 없을 때 컨트롤러가 잠들기를 원합니다. WFI (Wait For Interrupt) 명령어는이 목적으로 사용됩니다. 인터럽트가 발생할 때까지 프로세서를 휴면 상태로 만듭니다.

어딘가에 무언가를 저장하여 수면을 취한 경우,로드 익스 클루 시브 / 스토어 익스 클루 시브 작업을 사용하여 다음과 같은 작업을 수행 할 수 있습니다.

  // dont_sleep은 무언가가 발생할 때마다 2로로드됩니다.
  // 메인 루프가 적어도 한 번 순환하도록해야합니다. 인터럽트가 발생하면
  // 다음 문장에서 2로 리셋되게하는 발생
  // 그 후에 인터럽트가 발생한 것처럼 동작합니다.

  store_exclusive (load_exclusive (dont_sleep) >> 1);

  while (! dont_sleep)
  {
    // 다음 명령문과 store_exclusive 사이에 인터럽트가 발생하면 잠자 지 마십시오.
    load_exclusive (SLEEP_TRIGGER);
    if (! dont_sleep)             
      store_exclusive (SLEEP_TRIGGER);
  }

load_exclusive와 store_exclusive 조작 사이에 인터럽트가 발생하면 store_exclusive를 건너 뛰어 루프를 한 번 더 시스템이 실행하게됩니다 (인터럽트가 dont_sleep을 설정했는지 확인). 불행히도 Gekko는 쓰기 주소 대신 WFI 명령어를 사용하여 절전 모드를 트리거합니다. 같은 코드 작성

  if (! dont_sleep)
    WFI ();

'if'와 'wfi'사이에 인터럽트가 발생하여 dont_sleep을 설정할 위험이 있지만 wfi는 계속 진행됩니다. 이를 방지하는 가장 좋은 패턴은 무엇입니까? PRIMASK를 1로 설정하여 WFI를 실행하기 직전에 인터럽트가 프로세서를 중단하지 못하게하고 바로 다음에 지우겠습니까? 아니면 더 나은 트릭이 있습니까?

편집하다

이벤트 비트가 궁금합니다. 일반적인 설명에 따르면 다중 프로세서 지원을위한 것이지만 다음과 같은 것이 작동하는지 궁금합니다.

  if (dont_sleep)
    SEV (); / * WFE 지우기 이벤트 플래그를 따르지만 잠자기 상태가 아님 * /
  WFE ();

don't_sleep을 설정하는 모든 인터럽트는 SEV 명령도 실행해야하므로 "if"테스트 후에 인터럽트가 발생하면 WFE는 이벤트 플래그를 지우지 만 슬립 상태가되지는 않습니다. 좋은 패러다임처럼 들립니까?

나는 그 dont_sleep일을 완전히 이해하지 못했지만 시도 할 수있는 한 가지는 PendSV 처리기에서 "주요 작업"을 수행하는 것입니다. 그런 다음 무언가가 필요할 때마다 다른 처리기에서 PendSV를 예약하십시오. 그것을하는 방법을 여기에서 보십시오 (M1 용이지만 M3은 너무 다르지 않습니다).

사용할 수있는 다른 방법 (이전 방법과 함께 사용 가능)은 종료시 절전 기능입니다. 활성화하면 WFI를 호출하지 않고 마지막 ISR 핸들러를 종료 한 후 프로세서가 절전 모드로 전환됩니다. 여기에 몇 가지 예가 있습니다 .

중요한 부분에 넣으십시오. ISR은 실행되지 않으므로 WFI 이전에 dont_sleep이 변경 될 위험은 없지만 여전히 프로세서를 깨우고 중요한 섹션이 종료되는 즉시 ISR이 실행됩니다.

uint8 interruptStatus;
interruptStatus = EnterCriticalSection();
if (!dont_sleep)
  WFI();
ExitCriticalSection(interruptStatus);

개발 환경에는 아마도 중요한 섹션 기능이 있지만 대략 다음과 같습니다.

EnterCriticalSection은 다음과 같습니다.

MRS r0, PRIMASK /* Save interrupt state. */
CPSID i /* Turn off interrupts. */
BX lr /* Return. */

ExitCriticalSection은 다음과 같습니다.

MSR PRIMASK, r0 /* Restore interrupt states. */
BX lr /* Return. */

당신의 아이디어는 괜찮습니다. 이것이 바로 Linux가 구현하는 것입니다. 보다여기를 하십시오 .

인터럽트가 비활성화 된 경우에도 WFI가 작동하는 이유를 설명하기 위해 위에서 언급 한 토론 스레드에서 유용한 인용문을 작성하십시오.

다음 인터럽트까지 유휴 상태를 유지하려면 몇 가지 준비를해야합니다. 준비하는 동안 인터럽트가 활성화 될 수 있습니다. 이러한 인터럽트는 찾고있는 깨우기 이벤트 일 수 있습니다.

코드가 아무리 우수하더라도 인터럽트를 비활성화하지 않으면 항상 휴면 준비와 실제로 휴면 상태 사이에서 경쟁하게되어 깨우기 이벤트가 손실됩니다.

이것이 내가 알고있는 모든 ARM CPU가 코어 CPU (CPSR I 비트)에 마스킹되어 있어도 깨우는 이유입니다.

다른 것들은 유휴 모드 사용을 잊어 버려야합니다.

가정 :

1. 메인 스레드는 백그라운드 작업을 실행합니다
2. 인터럽트는 우선 순위가 높은 작업 만 실행하고 백그라운드 작업은 실행하지 않습니다.
3. 메인 스레드는 언제든지 중단 될 수 있습니다 (일반적으로 인터럽트를 마스킹하지는 않습니다)

그런 다음 해결책은 PRIMASK를 사용하여 플래그 유효성 검사와 WFI 간의 인터럽트를 차단하는 것입니다.

mask_interrupts();
if (!dont_sleep)
    wfi();
unmask_interrupts();

종료시 절전 모드는 어떻습니까? IRQ 핸들러가 종료 될 때마다 자동으로 휴면 상태가되므로 구성된 후에는 "정상 모드"가 실행되지 않습니다. IRQ가 발생하면 처리기가 깨어나고 실행되며 다시 절전 모드로 돌아갑니다. WFI가 필요하지 않습니다.