Daily Archives: 2017 年 01 月 08 日

Hello World 软硬兼施

Arduino的指令时间研究

2017 年 01 月 08 日 – 下午 1:19

习惯了服务器端编程的思路，玩硬件也想把时间搞得清楚一些
简单研究Arduino一个指令所需的时钟周期，板子是某宝上最常见的Arduino UNO R3，先上代码：

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const int LED1  = 13;               //红色LED
const int LED2  = 12;               //蓝色LED
int loopin      = 0;
 
void setup() {
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  pinMode(LED2, OUTPUT);
}
 
void loop() {
  loopin++;
  if(loopin % 2 == 1){              //点亮红色LED
    digitalWrite(LED1, HIGH);
    digitalWrite(LED2, LOW);
    delay(1000);                    //持续1秒
  }else{                            //点亮红色LED
    digitalWrite(LED2, HIGH);
    digitalWrite(LED1, LOW);
    delay(1000);                    //持续1秒
    //******************************关键看这里，这个for循环的时间，约等于delay(1000)，此时双色同时亮起
    for(long i = 0; i < 160000; i++){
      digitalWrite(LED1, i % 2 == 0 ? LOW : HIGH);
      digitalWrite(LED2, i % 2 == 1 ? LOW : HIGH);
    }
  }
}

就这么多~~
整体上，用一个超长的for循环模拟出一个1秒的delay，然后观察同时亮起的时间，是否等于单独亮起的时间
实际测算，到16万时，同时亮起的时间，基本等于另外两个亮起的时间
（这里只是估算，有时间的话，也可以算的更精确一点：对着计数器数秒，看闪动的次数是否和秒数一直，不一致的话，就调整这个i得最大值）
也就是说，这里的一个for循环，Arduino的大约需要 1/160 毫秒，或者说0.16M，简答分析这个for循环做了哪些事情
1. i+1，= i， i与最大值比较，大约3次
2. i%2，== 0 ？， 高电平或低电平输出，大约3次
3. 与上一步基本一致
加起来大约10个指令？
Arduino UNO R3的晶振频率是16M，也就是说，大约，晶振的10个周期，可以执行一个程序指令
另一个方面，UNO的处理器核心是ATmega328，8位处理器，i是long型32位，上面的每次运算，cpu至少要算四次（具体8位处理器怎么捣腾相加两个32位的数，记不清了），按这种方式算的话，其实也差不多
—-over
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