Question

我想了解更多有关Arduino Nano计时器的信息。

那里有什么计时器？
他们会产生中断吗？
什么代码会为它们附加中断处理程序？
delay()和delayMicroseconds()如何实施......
- 他们是否使用定时器中断？（如果是这样，我怎么能在此期间执行其他代码？）
- 或者他们反复轮询直到计时器达到某个值？
- 或者他们将值增加X次？
- 或者他们是以另一种方式做的？

Answer 1

考虑Arduino Nano定时器的最佳方法是考虑底层芯片中的定时器：ATmega328。它有三个定时器：

定时器0：8位，PWM片内引脚11和12
定时器1：16位，片上PWM引脚15和16
定时器2：8位，片上PWM引脚17和5

所有这些定时器都可以产生两种中断：

当定时器值加到定时器寄存器的每个定时器上达到定时器寄存器中的比较值时，会发生“值匹配”中断。
定时器值达到最大值时发生定时器溢出中断

不幸的是，没有Arduino函数可以将中断附加到计时器上。要使用定时器中断，您需要编写稍多的低级代码。基本上，您需要声明interrupt routine这样的内容：

ISR(TIMER1_OVF_vect) {
   ...
}

这将声明一个服务timer1溢出中断的函数。然后，您需要使用TIMSK1寄存器启用定时器溢出中断。在上面的示例中，这可能如下所示：

TIMSK1 |= (1<<TOIE1);

或

TIMSK1 |= BV(TOIE1);

这将设置TIMSK1寄存器中的TOIE1（生成timer1溢出中断）标志。假设您的中断已启用，则每次timer1溢出时都会调用ISR(TIMER1_OVF_vect)。

Arduino delay()函数在源代码（wiring.c）中如下所示：

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

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

所以内部它使用micros()函数，它确实依赖于timer0计数。 Arduino框架使用timer0来计算毫秒数，实际上，timer0 count是millis()函数获取其值的地方。

另一方面，delayMicroseconds()函数使用某些适时的微处理器操作来创建延迟;使用哪个功能取决于处理器和时钟速度;最常见的是nop()（无操作），它只需要一个时钟周期。 Arduino Nano使用16 MHz时钟，这就是源代码的样子：

// 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;

我们从中学到了什么：

1μs延迟不起作用（函数调用是延迟）
较长的延迟使用左移操作来计算延迟时间。

Arduino Nano计时器

1 个答案: