Точные задержки на Arduino с использованием сборки nop?

Я хочу сделать очень короткий импульс после входного сигнала нарастающего фронта.

Сложность здесь в том, что я хотел бы контролировать (с высоким разрешением) время задержки перед моим импульсом и продолжительность моего импульса. Я могу легко контролировать это, просто соединяя вместе nops, жестко кодируя задержки, но я не уверен, как это сделать для какой-то произвольной задержки с тем же уровнем точности.

После многих головных болей в погоне за таймерами, а затем, в конце концов, осознания того, что я в конечном итоге ограничен временем входа/выхода подпрограммы прерывания, теперь я пытаюсь контролировать свою задержку с помощью nops.

Я предполагал, что этот оператор переключения C будет тем, что я хотел (после компиляции, надеясь, что он станет эффективным и просто изменит счетчик программ на нужное место), но он приводит к очень странному поведению...

  switch(delayTime){
    case 10:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 9:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 8:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 7:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 6:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 5:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 4:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 3:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 2:
      __asm__ __volatile__("nop");
    case 1:
      __asm__ __volatile__("nop");
  }
  PORTD = 0x10;
 ...

В идеале я хотел бы, по сути, запустить какой-то код, который скомпилируется в это: (это какой-то странный псевдокод C и ассемблера, но я все еще не уверен, как это сделать на ассемблере)

0x005 Reg1 = 0xFF-val1      %(where somehow 0xFF is known? / found out?)
0x006 Reg2 =0x1FF-val2
0x007 IJMP Reg1
0x008 NOP
0x009 NOP
0x00A NOP
...
0x0FF MOV 0x40, PORTD  % assign the value 0x40 to the static variable "PORTD"
0x100 IJMP Reg2
0x101 NOP
0x102 NOP
0x103 NOP
0x104 NOP
...
0x1FF MOV 0x00, PORTD   % assign the value 0x00 to the static variable "PORTD"

Я просто в целом не уверен, как найти место в памяти для кода после/во время выполнения, чтобы аспекты «0xFF» и «0x1FF» этой программы не были такими уж плохими (похоже, это очень опасно просто, получить сборку кода, а затем жесткий код, который в... Я бы предпочел этого не делать). Кроме того, хотя легко просто залить его более чем 200 nops, как заставить команду IJMP вести себя так, как я хочу? (Честно говоря, я даже не знаю, нужна ли мне эта команда).

Думаю, в целом я ищу какую-то команду сборки (которую я не могу найти), которая позволяет мне «добавить N в счетчик программ», и я могу просто убедиться, что эта команда выполняется в сборке с по крайней мере N +1 команды сборки перед ним, жестко запрограммированные.

В качестве примечания, все это выполняется внутри процедуры прерывания, поэтому я не чувствую себя так плохо, играя с ПК... Кроме того, я знаю, что это довольно плохая блокировка до 500 операций, но для задача под рукой, время важнее, чем то, насколько сильно это блокирует как рутину.


c arduino assembly arduino-uno
person BlueCoconut    schedule 08.10.2014    source источник
comment
Что не так с процедурами задержки в AVR Libc?   -  person Ignacio Vazquez-Abrams    schedule 08.10.2014
comment
Чтобы получить нужную мне точность, я думаю, мне нужно использовать что-то вроде __builtin_avr_delay_cycles. Однако для этой функции требуется константа (это макрос, который создается во время компиляции), а вместо этого я ищу какую-то функцию, которую я могу вызвать с переменной во время выполнения. Насколько я могу судить, простое перемещение ПК в памяти для получения точного количества nops является наиболее надежным решением, но, возможно, я что-то упустил в AVR libc. (Я вижу только способы сделать 3,4 цикла за итерацию), что недостаточно для разрешения по времени для того, что я хочу от этих часов 16 МГц.   -  person BlueCoconut    schedule 08.10.2014

Ответы (1)


arrow_upward
1
arrow_downward

Я не знаком с набором инструкций AVR, но общая идея состоит в том, чтобы использовать инструкцию CALL для помещения счетчика программ (ПК) в стек. Затем используйте POP, чтобы переместить ПК в регистр Z. Затем вы можете ADD ввести некоторое число в регистр Z и использовать IJMP для перехода к полученному адресу.

Так что что-то в этом роде

delay:  call delay1             ; push the PC onto the stack
delay1: pop  r30                ; pop the PC into the Z registers
        pop  r31
        add  r30,r0             ; add some amount to the PC value
        addc r31,r1
        ijmp                    ; use IJMP to jump to the resulting address
        nop
        nop
        nop
        ...

Случайные мысли:

  • На 8-мегабайтных машинах вам нужно третье всплывающее окно, чтобы удалить третий байт ПК из стека.
  • Z составляет всего шестнадцать бит, поэтому этот код должен находиться в первых 128 КБ памяти программы.
  • Я не уверен, какой регистр (r30 или r31) должен быть извлечен первым.
  • Значение, добавленное к Z, должно быть относительно delay1, так как call собирается поместить адрес delay1 в стек. Другими словами, минимальное количество, которое необходимо добавить, равно 6, поскольку это количество инструкций от delay1 до первых nop.
  • Минимальная задержка определяется шестью инструкциями до ijmp включительно. Вы должны соответственно увеличить r1/r0 (уменьшить количество nops).

Как я уже сказал, я не эксперт по набору инструкций AVR, поэтому вы должны воспринимать это как общее предложение и быть готовым потратить некоторое время на проработку деталей. Удачи!

person user3386109    schedule 08.10.2014