Eine Methode besteht darin, direkte Lasten auf die Hälften der Periode zu verwenden. Während dies in C kompliziert aussieht, erzeugt es normalerweise eine sehr enge Assemblierung, dh 2 Ladevorgänge und 2 Speichervorgänge.

((uint8_t*)(&period))[0] = TCNT0L;
((uint8_t*)(&period))[1] = TCNT0H;

Manchmal kann die Verwendung der Array-Mathematik Probleme verursachen, also könnten Sie Folgendes versuchen:

*((uint8_t*)(&period)) = TCNT0L;
*((uint8_t*)(&period) + 1) = TCNT0H;

Dies erzeugt tatsächlich optimalen Code. Sehen Sie sich an, wie 12 Bytes verwendet werden.

  ((unsigned char*)(&period))[0] = TCNT0L;
  dc:   82 b7           in  r24, 0x32   ; 50
  de:   e6 e8           ldi r30, 0x86   ; 134
  e0:   f0 e0           ldi r31, 0x00   ; 0
  e2:   80 83           st  Z, r24
    ((unsigned char*)(&period))[1] = TCNT0H;
  e4:   84 b3           in  r24, 0x14   ; 20
  e6:   81 83           std Z+1, r24    ; 0x01

Wenn Sie dies mit Assembler gemacht haben, scheint es wahrscheinlich besser zu sein, es so zu machen. Es sind auch 12 Bytes, also sind sie gleichwertig.

  dc:   82 b7           in  r24, 0x32   ; 50
  de:   80 93 86 00     sts 0x0086, r24
  e2:   84 b3           in  r24, 0x14   ; 20
  e4:   80 93 87 00     sts 0x0087, r24

Wenn ich "äquivalent" sage, meine ich natürlich die Codegröße. Wenn die Zeit wichtiger ist, dann müssen Sie sich die Zyklen ansehen. In diesem Fall sieht es so aus, als hätte die Assembly-Version 6 Zyklen und die Compiler-Version 8 Zyklen.

In meinem avr-gcc 5.4.0 period = TCNT1;scheint simple for attiny841 den Code wie folgt auszugeben:

    in  r24,0x2c
    in  r25,0x2d
    sts 0x0110,r25
    sts 0x010f,r24

Es scheint, dass der Compiler bereits weiß, wie auf 16-Bit-Register zugegriffen werden muss, und daher ist der obige Code sicher.

Der avr-Zweig des gcc ist im Allgemeinen nicht sehr gut, selbst bei einfachen Optimierungen wie den Beispielen in der Frage, aber ein Upgrade der Version von avr-gcc hilft oft.

Ein weiteres Problem ist, dass spätere gccs und spätere avr-libcs ​​tatsächlich den Zugriff auf TCNT0 als einzelnes 16-Bit-Register unterstützen könnten - was dem in der Frage verwendeten gcc zu fehlen scheint.

Wenn Sie bereit sind, einen Stift zu verschwenden, könnten Sie eine 1-Befehl/2-Zyklus-Erfassung des TCNT erhalten, wenn die ISR aufgerufen wird, indem Sie die Output Capture Unit verwenden.

Aufstellen

1. Setzen Sie das Bit im DDR für den ICP-Pin, um ihn zu einem Ausgang zu machen.
2. Stellen Sie ACIC so ein, dass der Eingangspin für den ICU-Trigger verwendet wird. Andere ICU-Bits auf Standard belassen (kein Rauschfilter, Trigger auf fallende Flanke)

Für jede Aufnahme

Im Vordergrund

1. Löschen Sie das ICF-Bit, indem Sie eine 1 darauf schreiben.
2. Setzen Sie das PORT-Bit für den ICP-Pin, damit er HIGH ausgibt.
3. Fragen Sie das ICF-Bit ab, bis es zu wird 1.
4. Lesen Sie den erfassten TNCTWert aus dem ICRRegister.
5. Spülen. Wiederholen.

Im ISR

1. Setzen Sie das PORT-Bit für den ICP-Pin mit dem SBI-Befehl.

Wenn Sie mit Zykleneinsparungen hart werden wollen, können Sie diesen Zugriff auf TCNT auf einen einzigen Zyklus in der ISR reduzieren!

Sie können sich die Tatsache zunutze machen, dass das High-Byte des TCNT-Registers gepuffert wird, wenn das Low-Byte gelesen wird.

Wenn Sie also ein Register (z. B. r16) für diese Aufgabe vorbelegt haben ...

register unsigned char tcnt_low_byte asm("r16");

... dann dieses Register mit dem Low-Byte TCNTder ISR so gefüllt ...

R16 = TCNTL;

... die auf den 1-Zyklus herunterkompiliert werden sollte ...

IN R16,TCNTL

TCNT...dann könnten Sie später den gesamten Schnappschuss- Wert so im Vordergrund auslesen ....

period = (TCNTH << 8)| R16;

Stellen Sie nur sicher, dass Sie lesen TCNTH, bevor Sie auf andere 16-Bit-Timer-Register zugreifen, da alle dieses Temp-Temp-Register gemeinsam nutzen.

Die gesamte Arbeit, die in der ISR geleistet wird, ist nur eine einzige, in R16, TCNTLdie 1 Zyklus ist.

Das OP hat nicht angegeben, wie er dem Vordergrundprozess signalisieren würde, dass eine ISR stattgefunden hat, aber wenn er vorab geladen periodund 0dann nach einer Änderung gesucht hat, ist zusätzliche Arbeit erforderlich ...

1. 0in das 16-Bit-Register vorladen TEMP(Sie können dies tun, indem Sie a 0in ein beliebiges 16-Bit-Register schreiben).
2. vorladen 0in R16.

Dann können Sie abfragen, ob die ISR passiert ist mit...

x=TCNTH
if (x || R16) {
    period=(x<<8 | R16)
    // Process new period capture here...
}