Arduino Nano Timery

Question

Chcę wiedzieć więcej na temat timerów Arduino Nano.

1. Jakie są zegary?
2. Czy produkują przerywniki?
3. Jaki kod dołączałby do nich obsługę przerwań?
4. Jak delay() i delayMicroseconds() realizowane ...
   • Czy oni używać timera przerwań? (Jeśli tak, jak mogę w tym czasie wykonać inny kod?)
   • Czy też powtarzają sondowanie, dopóki licznik nie osiągnie określonej wartości?
   • A może zwiększają one wartość X razy?
   • Czy robią to w inny sposób?

Answer 1

Najlepszym sposobem, aby myśleć o timerów Arduino Nano jest myśleć o timerów w chip podstawowych: w ATmega328. Posiada trzy czasy:

• zegara 0: 8-bitowy, PWM sworzni wiórowych 11 i 12
• timer 1: 16-bitowy, PWM sworzni wiórowych 15 i 16
• czasowego 2: 8- nieco PWM sworzni wiórowych 17 i 5

Wszystkie te liczniki może wytwarzać dwa rodzaje przerwań:

• „wartość dopasowane” przerwanie następuje przy wartości czasu, który dodaje się do każde tiknięcie zegara osiąga wartość porównawczą w rejestrze czasowym.
• Timer przerwanie przepełnienia występuje, gdy wartość timera osiągnie maksymalną wartość

Niestety, nie ma Arduino funkcja dołączyć do przerwania timerów. Aby korzystać z przerwań czasowych, musisz napisać nieco więcej kodu niskiego poziomu. Zasadniczo trzeba będzie zadeklarować interrupt routine coś takiego:

ISR(TIMER1_OVF_vect) { 
    ... 
} 

To będzie zadeklarować funkcji do obsługi Timer1 przepełnienia przerwania. Następnie musisz włączyć przerywanie czasu timera za pomocą rejestru TIMSK1. W powyższym przykładzie przypadku może to wyglądać tak:

TIMSK1 |= (1<<TOIE1); 

lub

TIMSK1 |= BV(TOIE1); 

Ustawia (Timer1 przepełnienia generowania przerwania, proszę) banderę TOIE1 w rejestrze TIMSK1. Zakładając, że twoje przerwań są włączone, twój ISR(TIMER1_OVF_vect) będzie wywoływany za każdym razem, gdy przepełni się timer1.

---

Funkcja Arduino delay() wygląda następująco w kodzie źródłowym (wiring.c):

void delay(unsigned long ms) 
{ 
    uint16_t start = (uint16_t)micros(); 

    while (ms > 0) { 
     if (((uint16_t)micros() - start) >= 1000) { 
      ms--; 
      start += 1000; 
     } 
    } 
} 

Więc wewnętrznie wykorzystuje funkcję micros(), który rzeczywiście opiera się na liczbie TIMER0. Schemat Arduino wykorzystuje timer0 do zliczania milisekund, w rzeczy samej, licznik timer0 jest tam, gdzie funkcja millis() otrzymuje swoją wartość.

Z drugiej strony, funkcja delayMicroseconds() wykorzystuje określone operacje mikroprocesorowe w celu utworzenia opóźnienia; która funkcja jest używana, zależy od procesora i zegara; najczęściej jest to nop() (brak operacji), który ma dokładnie jeden cykl zegara. Arduino Nano wykorzystuje zegar 16   MHz, a oto co kod źródłowy wygląda na to:

// For a one-microsecond delay, simply return. The overhead 
// of the function call yields a delay of approximately 1 1/8 µs. 
if (--us == 0) 
    return; 

// The following loop takes a quarter of a microsecond (4 cycles) 
// per iteration, so execute it four times for each microsecond of 
// delay requested. 
us <<= 2; 

// Account for the time taken in the proceeding commands. 
us -= 2; 

Co możemy się z tego nauczyć:

• 1 ms opóźnienie ma nic (wywołanie funkcji jest opóźnienie)
• Dłuższe opóźnienia wykorzystują operację przesunięcia w lewo do czasu opóźnienia.