Задержки блокировки STM32 не соответствуют отключенным прерываниям

Question

Я работаю на микро STM32F0xx, и у меня есть следующий код, который просто переключает вывод с помощью задержек блокировки (да, я знаю, что задержки блокирования плохие, здесь нет смысла).

uint32_t ticks = 0;
// Disable interrupts
__disable_irq();
for (int bit = 0; bit < 10; bit++) {
  // Toggle pin high
  WritePin(GPIO_PIN_SET);
  ticks = 500;
  while (ticks--) {
    __NOP();
  }
  // Toggle pin low
  WritePin(GPIO_PIN_RESET);
  ticks = 500;
  while (ticks--) {
    __NOP();
  }
  // Repeat
  WritePin(GPIO_PIN_SET);
  ticks = 500;
  while (ticks--) {
    __NOP();
  }
  WritePin(GPIO_PIN_RESET);
  ticks = 500;
  while (ticks--) {
    __NOP();
  }
}
__enable_irq();

Я отключаю прерывания, чтобы убедиться, что больше ничего не происходит на этом этапе. Когда я определяю эти формы волны, я вижу 10 тактов; однако периоды этих сигналов не все совпадают. Все четные осциллограммы (0,2,4,6,8) имеют одинаковый период, и все нечетные осциллограммы (1,3,5,7,9) имеют одинаковый период, но четные и нечетные осциллограммы значительно отличаются (%12). Четные осциллограммы соответствуют первому переключению задержки, а нечетные - второму в цикле for. Я понятия не имею, почему они будут отличаться по времени. У кого-нибудь есть понимание здесь?

Answer 1

Смотрите эту документацию о NOP на ядре ARM Cortex-M0:

http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0497a/CHDJJGFB.html

операция

NOP не выполняет никаких операций и не гарантирует затрат времени. Процессор может удалить его из конвейера до того, как он достигнет стадии выполнения.

Используйте NOP для заполнения, например, чтобы разместить последующие инструкции на 64-битной границе.

К этому необходимо добавить другие переменные факторы, такие как повторное заполнение конвейера (из-за ветвления) и состояния ожидания флэш-памяти (изменяющиеся, потому что блоки команд в разных циклах могут быть не совсем точно выровнены для ускорителя флэш-памяти).

Единственный надежный способ выполнить точные задержки - использовать таймер.