Helfen Sie beim Verständnis des AVR-Ausführungstimings

Das ist ein schlechter Ansatz. Idealerweise messen Sie eine sehr große Anzahl von NOP-Befehlen – sagen wir eine Million – statt nur einem. Ich denke, das ist die erste Dummheit, die ich finden kann. Ich wäre nicht sehr überrascht, wenn sich Ihre Nummer direkt nach der Implementierung dieser Änderung ändert.

Können Sie auch die Disassemblierung Ihres C-Codes anzeigen? Ich würde nicht einmal versuchen, das Timing zu beurteilen, ohne genau zu sehen, welcher Assemblercode aus meinem C-Code generiert wurde. Ich würde versuchen, von der Baugruppe rückwärts zu arbeiten, um zu berechnen, wie die Ausführungszeit sein sollte (über das von Ihnen gefundene Handbuch für den Befehlssatz). Auf diese Weise können Sie sehen, ob die Oszilloskopmessung ein wenig oder viel daneben liegt. Ein wenig könnte bedeuten, dass Sie einen Rechenfehler gemacht haben. Vieles könnte bedeuten, dass eine Ihrer Annahmen falsch ist.

Ich habe vor einiger Zeit verschiedene Uhreinstellungen eines ATtiny45 mit dem folgenden C-Code überprüft. Obwohl die While-Schleife nicht perfekt ist, sind die Verzögerungsroutinen ziemlich gut mit avr-gcc-Bibliotheken optimiert. Ich nenne das Programm '1kHz.cpp'. Überprüfen Sie anhand des Datenblatts, welcher genaue Pin die Blockwelle ausgibt.

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

int main(void)
{
  DDRB = 0x10;
  PORTB = 0x00;

  while (1)
  {
    PORTB = 0x00; _delay_us(500);  // pin low, then wait
    PORTB = 0x10; _delay_us(500);  // pin high, then wait
  }
}

Der Trick bei der Uhr besteht darin, den Code mit der richtigen Uhreinstellung zu kompilieren. Unter Linux sieht es so aus, aber Windows sollte einigermaßen ähnlich sein. Wie Sie sehen, hat der ATtiny45 eine werkseitige Standarduhr von 1 MHz.

freq=8000000/8
baud=19200
src=1kHz.cpp
avr=attiny45
port=/dev/ttyUSB1

# Compile
avr-gcc -g -DF_CPU=$freq -Wall -Os -mmcu=$avr -c -o tmp.o $src
# Link
avr-gcc -g -DF_CPU=$freq -Wall -Os -mmcu=$avr -o tmp.elf tmp.o
# Convert to Intel .hex (required for my programmer)
avr-objcopy -j .text -j .data -O ihex tmp.elf tmp.hex
# Program the device
avrdude -p $avr -c stk500v1 -P $port -b $baud -v -U flash:w:tmp.hex

Übrigens kann das Experimentieren mit der Uhreinstellung Ihr Gerät blockieren, also seien Sie vorsichtig, welche Sicherungen Sie setzen/deaktivieren. Unbricking kann nur mit einem Hochspannungsprogrammierer (der mit einem Ersatz-Arduino gemacht werden kann) durchgeführt werden.

Wenn Sie Timing-Analysen auf der Ebene einzelner Anweisungen durchführen, müssen Sie sich unbedingt die Disassemblierung Ihres Programms ansehen oder es überhaupt erst in Assembler schreiben. Sie können dann die genauen Dauern aus dem Datenblatt entnehmen, indem Sie die Zyklen für jede Anweisung zählen:

Wenn Sie jedoch nur überprüfen möchten, ob die Haupttaktfrequenz korrekt ist, gibt es eine einfachere Lösung: Erzeugen Sie einfach eine Niederfrequenzausgabe. (0,1 Hz bis einige kHz, je nachdem, was Sie zum Messen verwenden, eine blinkende LED und eine Stoppuhr könnten ausreichen.) Sie könnten dafür einen der 16-Bit-Timer verwenden oder einfach eine Schleife mit einem langen Busy- warten, z _delay_us(). Die Zeit, die für die Sprünge der Schleife aufgewendet wird, wird vernachlässigbar sein.