Ускоряем работу Arduino

[Admin]

Если используем тип uint16_t, то нужно делить на 2, потому как sizeof возвращает размер массива не в колличестве элементов , а в байтах. Если используем тип uint8_t, то делить не нужно

[Admin]

Спасибо!
Плюсанул

[4eyes]

Предлагаю выложить библиотеку на публичный хостинг типа гитхаба с целью предоставления сообществу возможности слать pull-реквесты с фиксами и предложениями.

[Admin]

Для меня это темный лес.
В том смысле что я никогда не пользовался и не представляю как им пользоваться

[HiddenPilot]

Admin,
Скоро придет экран с контроллером тача XPT2046 , в сети есть либа Utouch, она работает софтварным дерганьем ног. Есть задумка переделать либу на SPI.
Но судя по даташиту(стр26), передавать команду на считывание следующей координаты(X,Y,Z) можно параллельно с приемом текущей координаты. Что позволит сократить "сеанс связи с 8+16bit=24bit до 16 бит.
Если функцию viod SendSPI(uint8_t SPI_data), переделать по аналогии с Spi.transfer, т.е. добавить "return SPDR", а так же "void" заменить на "uint8_t", то все преимущество в ускорении, я так понимаю, потеряется ?

[HiddenPilot]

Настоятельно рекомендую включить данную конструкцию в Либу!
Данным подходом, полностью решена проблема перенастраиваемых дефайнами пинов.
Т.е. данную конструкцию можно использовать аналогично с digitalRead(pin), при чем абсолютно не теряя в скорости ни одного такта.

Поверял след скетчем (Софтварное считывание 32битного значения АЦП)

#include "CyberLib.h"

#define _D_In(x) D##x##_In
#define D_In(x) _D_In(x)
#define _D_Out(x) D##x##_Out
#define D_Out(x) _D_Out(x)
#define _D_High(x) D##x##_High
#define D_High(x) _D_High(x)
#define _D_Low(x) D##x##_Low
#define D_Low(x) _D_Low(x)
#define _D_Inv(x) D##x##_Inv
#define D_Inv(x) _D_Inv(x)
#define _D_Read(x) D##x##_Read
#define D_Read(x) _D_Read(x)

#define ADC_CLK_Pin 13
#define ADC_DATA_Pin 6


union AdcType{
    uint32_t data32; 
    uint8_t data8[4];
  };
  
uint32_t startT = 0;
uint16_t dur =0;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  D13_Out;
  D6_In;
  readAdcFast32bitVAR();  //REAL read uint32_t data  1207kHz = 13.25 (-0.25)= 13 cycles/bit 
  readAdcFast32bitFix();  //REAL read uint32_t data  1207kHz = 13.25 (-0.25)= 13 cycles/bit 

}

void readAdcFast32bitFix()
{
  AdcType adc;
  startT = micros();
  for (byte k=0;k<100;k++){   
   ///+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    for (byte j=3;j!=255;j--){   
      for (byte i=0;i<8;i++){   
        D13_High;
        adc.data8[j]<<=1;
        D13_Low;
        if (D6_Read) {adc.data8[j]++;}
      }
    } 
    //--------------------------------------------------
  }
  dur = micros()-startT;
  Serial.println(dur);
  Serial.println(adc.data32); //чтобы не оптимизировал считывание в adc.data
}

void readAdcFast32bitVAR()
{
  AdcType adc;
  startT = micros();
  for (byte k=0;k<100;k++){   
    ///+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
    for (byte j=3;j!=255;j--){   
      for (byte i=0;i<8;i++){   
        D_High(ADC_CLK_Pin);
        adc.data8[j]<<=1;
        D_Low(ADC_CLK_Pin);
        if (D_Read(ADC_DATA_Pin)) {adc.data8[j]++;}
      }
    } 
    //--------------------------------------------------
  } 
  dur = micros()-startT;
  Serial.println(dur);
  Serial.println(adc.data32); //чтобы не оптимизировал считывание в adc.data
}

void loop(){}

в обоих вариантах 2660 мкс на 100 замеров
Скорость считывания 1203кГц/байт
на считывание 1 байта тратится 13 тактов.

[HiddenPilot]

Про использование Оператора ## в теле макроса можно прочитать тут. Очень не сложный в освоении оператор и при этом достаточно полезный.

[Admin]

Вот вырезал из библиотеки фунуфию чтения и отправки данных

PHP код:

uint8_t ReadSPI(void) 
{
    while(!(SPSR & (1<<SPIF)));
    return SPDR;
}

void SendSPI(uint8_t SPI_data) 
{
  SPDR = SPI_data;
  while(!(SPSR & (1<<SPIF)));            
} 


Там же есть функция отправки данных, как раз для тебя на ASM-е
Вот этот код реально работает быстрее, но
я его закоментирова, так как не все устройства успевают переходить в режим готовности

PHP код:

    __asm__ volatile
             (
             ".spi_not_ready: out %[spdr], %[spi_data]"    "\n\t" //отправляем пользовательские данные в SPI
             "in __tmp_reg__,%[spsr]"                "\n\t"    //Читаем регистр SPSR
            "sbrs __tmp_reg__, %[spif]"                "\n\t"    //и проверяем флаг SPIF
            "rjmp .spi_not_ready"                    "\n\t"    //если данные не отправлены повторяем процедуру
             ::
            [spsr] "I" (_SFR_IO_ADDR(SPSR)),
            [spif] "I" (SPIF),
            [spdr] "I" (_SFR_IO_ADDR(SPDR)),
            [spi_data] "r" (SPI_data)
             ); 


[HiddenPilot]

Сообщение от Admin

Вот вырезал из библиотеки фунуфию чтения и отправки данных

Там же есть функция отправки данных, как раз для тебя на ASM-е
Вот этот код реально работает быстрее, но
я его закоментирова, так как не все устройства успевают переходить в режим готовности

PHP код:

    __asm__ volatile
             (
             ".spi_not_ready: out %[spdr], %[spi_data]"    "\n\t" //отправляем пользовательские данные в SPI
             "in __tmp_reg__,%[spsr]"                "\n\t"    //Читаем регистр SPSR
            "sbrs __tmp_reg__, %[spif]"                "\n\t"    //и проверяем флаг SPIF
            "rjmp .spi_not_ready"                    "\n\t"    //если данные не отправлены повторяем процедуру
             ::
            [spsr] "I" (_SFR_IO_ADDR(SPSR)),
            [spif] "I" (SPIF),
            [spdr] "I" (_SFR_IO_ADDR(SPDR)),
            [spi_data] "r" (SPI_data)
             ); 


Может её оформить как "uint8_t TransferSPI(uint8_t SPI_data)" ?

А как на счет включения в либу выше приведенных макросов для автоподстановки номера pin'а (D##x##_) ?

[Admin]

Сообщение от HiddenPilot

А как на счет включения в либу выше приведенных макросов для автоподстановки номера pin'а (D##x##_) ?

Включу

Может её оформить как "uint8_t TransferSPI(uint8_t SPI_data)" ?

Что бы окончательно запутать новичков