Arduino

• ArduinoのＬＥＤ点滅高速化実験 Arduino UNO（早すぎて目視はわかりません）

一般的なLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　digitalWrite(SIG1, LOW );
　　digitalWrite(SIG1, HIGH );
}



１周期 6.8us, 147kHz


ビット出力を高速化したLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　PORTB &= ~_BV(5);
　　PORTB |= _BV(5);
}



１周期 496ns, 2.02MHz
ただしあきらかにデューティーが５０％ではない。


ビット出力を反転しデューティーを合わせたLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　PORTB ^= _BV(5);
}



１周期 880ns, 1.14MHz


ビット出力を反転の方法を変更すたLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　PINB = _BV(5); // avr特有ビット反転命令
}



１周期 628ns, 1.59MHz


さらにループを高速化したLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　while(1){
　　　　PINB = _BV(5); // avr特有ビット反転命令
　　}
}



１周期 376ns, 2.66MHz


ArduinoのCPUやポートの違いを吸収する部分をのぞくと、かなり高速化できるが、
ボードによる差によりプログラムは動かなくなる可能性がある。



標準プログラム　　　　　　　　　１周期 6.8us, 147kHz
高速化したプログラム　　　　　１周期 376ns, 2.66MHz

このプログラムの場合　単純計算で１８倍早くなった。

• ArduinoのＬＥＤ点滅高速化実験 Arduino DUE（早すぎて目視はわかりません）

一般的なLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　digitalWrite(SIG1, LOW );
　　digitalWrite(SIG1, HIGH );
}



１周期 6.4us, 156kHz


ループを高速化したLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　while(1){
　　　　digitalWrite(SIG1, LOW ); 　　　　　　　　// 229kHz 4.36us
　　　　digitalWrite(SIG1, HIGH );
　　}
}




１周期 4.36us, 229kHz


ビット出力を高速化したLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　REG_PIOB_SODR |= (0x01 << 27); // Turn on the LED // 455kHz 2.20us
　　REG_PIOB_CODR |= (0x01 << 27); // Turn off the LED using the CODR
}



１周期 2.20us, 455kHz


さらにループを高速化したLEDのon/off

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:

　　while(1){
　　　　REG_PIOB_SODR |= (0x01 << 27); 　　// Turn on the LED 　　　　　// 4.24MHz 236ns
　　　　REG_PIOB_CODR |= (0x01 << 27); 　　// Turn off the LED using the CODR
　　}
}



１周期 236ns, 4.24MHz



標準プログラム　　　　　　　　　１周期 6.4us, 156kHz
高速化したプログラム　　　　　１周期 236ns, 4.24MHz

このプログラムの場合　単純計算で２７倍早くなった。