Что такое код delay


Содержание

delay()

Приостанавливает выполнение программы на указанный промежуток времени (в миллисекундах). (В 1 секунде — 1000 миллисекунд.)

Синтаксис

Параметры

ms: количество миллисекунд, на которые необходимо приостановить программу (unsigned long)

Возвращаемые значения

Пример

Предупреждение

С помощью функции delay() заставить мигать светодиод достаточно просто. Помимо этого, во многих программах функция задержки используется для таких задач, как обработка дребезга контактов и пр. Несмотря на это, использование функции delay() в коде программы имеет существенные недостатки. В процессе действия delay() такие операции, как считывание данных с датчиков, математические вычисления или операции с выводами не могут выполняться. Фактически, функция delay() приводит к остановке практически всех операций. Альтернативный способ контролировать время — использование функции millis() (смотрите пример кода, приведенный ниже). Опытные программисты обычно избегают использования delay() для установки временных интервалов больше нескольких десятков миллисекунд (за исключением очень простых программ Arduino).

Тем не менее, некоторые события и участки кода могут работать и в процессе выполнения микроконтроллером функции delay(), т.к. эта функция не влияет на работу прерываний. Так, по прежнему будут срабатывать прерывания, записываться данные, поступающие на вывод RX по последовательному интерфейсу, а также будет поддерживаться ШИМ-сигнал, формируемый функцией analogWrite().

Задержка в ARDUINO без delay(), с проверкой millis() на переполнение.

В этом посте вы можете скачать маленькую библиотеку для ARDUINO в которой реализован таймер для создания задержки в ARDUINO без delay() с проверкой millis() на переполнение.

В необходимости реализации задержки без delay сомнений нет, т.к. останавливать работу всего устройства для ожидания чего-либо это не корректно. Можно конечно копипастить в каждый скетч одну и ту же функцию, но реализация задержки с помощью объекта гораздо проще.

Описание библиотеки можно посмотреть здесь: Задержка в ARDUINO без delay()

Текущая версия: 0.0.2 / 2020.01.28

Изменения:
1. Тип возвращаемых данных методом getState() стал enum;
2. При вызове метода setTime() метод reset() выполняется сразу внутри него.

Timer.h

Скетч для проверки:

Оцените пожалуйста статью:

9 Replies to “ Задержка в ARDUINO без delay(), с проверкой millis() на переполнение. ”

Добрый день. Много искал библиотеки с таймерами. Ваша понравилась комментариями. Но программа не компилируется для Ардуино Нано. В чём может быть причина?

Плата:”Arduino Nano, ATmega328P”
Ошибка компиляции для платы Arduino Nano.

Радик здравствуйте! Укажите в комментарии лог компилятора. К сожалению ардуино нано нет под рукой и проверить не могу. На меге и уно все компилируется.

Добрый вечер. Ардуино нано уже использовал в другом проекте. Надеюсь на днях придёт ещё посылка с ардуинками, Тогда обязательно ещё раз всё проверю и отпишусь. Спасибо.

Arduino: 1.8.9 (Windows 10), Плата:”MH-ET LIVE Tiny88(16.0MHz)”

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp: In constructor ‘Timer::Timer()’:

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:13:9: error: ‘timerState’ is not a class or namespace


C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp: In member function ‘void Timer::delay()’:

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:20:17: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:22:81: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

if(millis() + 4294967295 – _timeStore > _delayTimeBuffer)

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:25:68: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

if(millis () > _timeStore + _delayTimeBuffer)

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp: In member function ‘void Timer::start()’:

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:30:19: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

if ((state == timerState::READY) || (state == timerState::PAUSED))<

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:30:51: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

if ((state == timerState::READY) || (state == timerState::PAUSED))<

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:31:17: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp: In member function ‘void Timer::stop()’:

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:36:13: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp: In member function ‘void Timer::reset()’:

C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\Timer.cpp:41:13: error: ‘timerState’ is not a class or namespace

exit status 1
Ошибка компиляции для платы MH-ET LIVE Tiny88(16.0MHz).

Этот отчёт будет иметь больше информации с
включенной опцией Файл -> Настройки ->
“Показать подробный вывод во время компиляции”

Евгений, выложите пожалуйста скетч который вы компилируете. Лог ошибок это хорошо, но можно увидеть весь сервиз?

Это компиляция примера который был в комплекте с библиотекой.

Arduino: 1.8.9 (Windows 10), Плата:”MH-ET LIVE Tiny88(16.0MHz)”

Изменены опции сборки, пересобираем все
C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Timer\example\example.ino: In function ‘void loop()’:

example:11:34: error: ‘Timer::timerState’ is not a class or namespace

if (timer.getState() == Timer::timerState::COUNTDOWN) Serial.print (F(“.”));

example:12:34: error: ‘Timer::timerState’ is not a class or namespace

if (timer.getState() == Timer::timerState::DELAY_OVER) <

exit status 1
‘Timer::timerState’ is not a class or namespace


Этот отчёт будет иметь больше информации с
включенной опцией Файл -> Настройки ->
“Показать подробный вывод во время компиляции”

Евгений, похоже по какой-то причине компилятор вместо типа данных ENUM распознает в переменной timerState класс или пространство имен, через оператор доступа “::”.

Интересно что для другого типа платы все ОК

Евгений, скачайте старую версию. Ссылка есть в описании. Там нет ENUMa.

Arduino:Хакинг/Почему в работе с Arduino необязательно всегда использовать функцию delay()

Черновик

Содержание

Почему в работе с Arduino необязательно всегда использовать функцию delay() [1]

Первый раз работая с Arduino, вы, возможно, сделали что-то вроде этого:

  • Подключили светодиод к Arduino
  • Загрузили скетч «Blink», каждую секунду включающий/выключающий этот светодиод

Этот пример – «Привет, мир!» из мира скетчей Arduino. Он показывает, как при помощи всего нескольких строчек кода создать нечто, способное выполнять задачи в реальном мире.

В этом примере используется функция delay(). С ее помощью задаются интервалы между включением/выключением светодиода.

Но дело вот в чем. Хотя delay() удобна и хорошо работает с простыми скетчами, при создании более-менее серьезных проектов от ее использования лучше воздержаться. И вот почему.

Как работает функция delay()

Функция delay() работает очень просто.

Ее единственным аргументом является целочисленное значение, и оно означает время (в миллисекундах), которое скетч должен подождать перед тем, как перейти к следующей строчке кода.

Таким образом, если вписать в скетч delay(1000), это остановит работу Arduino на 1 секунду.

Функция delay() – это блокирующая функция. Блокирующие функции не дают скетчу делать ничего, кроме одной единственной задачи, которая выполняется в данный момент.

То есть если вы хотите, чтобы ваш скетч выполнял одновременно несколько задач (к примеру, если он постоянно считывает и сохраняет данные, приходящие через входные контакты), от использования delay() нужно попросту отказаться. К счастью, ее есть чем заменить.

Функция millis() спешит на помощь

Будучи вызванной, функция millis() возвращает количество миллисекунд, прошедших с запуска скетча.

Окей. Но чем она полезна?

При помощи millis() и небольших расчетов вы можете определять временные интервалы, не блокируя остальные строчки кода.

Код ниже демонстрирует, как создать скетч-пример «Blink», но с millis() вместо delay(). Он включает светодиод, 1000 миллисекунд держит его во включенном состоянии, а потом выключает. Но другой код при этом не блокируется.

Что такое код delay

Начнём с того, откуда вообще микроконтроллер знает, сколько проходит времени. Ведь у него нет часов! Для работы микроконтроллера жизненно важен так называемый тактовый генератор, или кварцевый генератор, или он же кварц. Он же oscillator, он же clock. Clock по-английски это часы. Да, но не всё так просто =) Кварц расположен рядом с МК на плате (также во многих МК есть встроенный тактовый генератор), на Ардуинах обычно стоит кварц на 16 МГц, также встречаются модели на 8 МГц. Кварц выполняет очень простую вещь: он пинает микроконтроллер со своей тактовой частотой, то есть 16 МГц кварц пинает МК 16 миллионов раз в секунду. Микроконтроллер, в свою очередь зная частоту кварца, может прикинуть время между пинками (16 МГц = 0.0625 микросекунды), и таким образом ориентироваться во времени. Но на деле не всё так просто, потому что принимают пинки таймера так называемые таймеры-счётчики (Timer-counter). Это физически расположенные внутри МК устройства, которые занимаются подсчётом пинков тактового генератора. И вот микроконтроллер уже может обратиться к счётчику и спросить, а сколько там натикало? И счётчик ему расскажет. И вот этим мы уже можем пользоваться, для этого у Ардуино есть готовые функции времени. В Ардуино на МК 328 имеются три счётчика, и подсчётом времени занимается таймер под номером 0. Этим может заниматься любой другой счётчик, но работая в Arduino IDE вы сразу получаете такую настройку, т.к. создавая скетч в Arduino IDE вы автоматически работаете с библиотекой Arduino.h, где и реализованы все удобные функции.

Илон Маск рекомендует:  Эмуляция свойства автофокус для старых браузеров


Задержки

Простейшей с точки зрения использования функцией времени является задержка, их у нас две:

    delay(time) – “Приостанавливает” выполнение кода на time миллисекунд. Дальше функции delay выполнение кода не идёт, за исключением прерываний. Использовать рекомендуется только в самых крайних или тех случаях, когда delay не влияет на скорость работы устройства. time принимает тип данных unsigned long и может приостановить выполнение на срок от 1 мс до

50 суток (4 294 967 295 миллисекунд) с разрешением в 1 миллисекунду. Работает на системном таймере Timer 0
delayMicroseconds(time) – Аналог delay(), приостанавливает выполнение кода на time микросекунд. time принимает тип данных unsigned long и может приостановить выполнение на срок от 4 мкс до

70 минут (4 294 967 295 микросекунд) с разрешением 4 микросекунды. Работает на системном таймере Timer 0

Задержки использовать очень просто:

И вот мы можем делать какое-то действие два раза в секунду. А что делать, если нам нужно выполнять одно действие два раза в секунду, а другое – три? А третье – 10 раз в секунду например. Сразу привыкаем к той мысли, что задержки лучше вообще не использовать в реальном коде. Разве что delayMicroseconds, он бывает нужен для генерации каких-то протоколов связи. Нормальным инструментом для тайм-менеджмента своего кода являются функции, которые считают время со старта МК.

Функции счёта времени

Данные функции возвращают время, прошедшее с момента запуска микроконтроллера. Таких функций у нас две:

    millis() – Возвращает количество миллисекунд, прошедших с запуска. Возвращает unsigned int, от 1 до 4 294 967 295 миллисекунд (

50 суток), имеет разрешение 1 миллисекунда, после переполнения сбрасывается в 0. Работает на системном таймере Timer 0
micros() – Возвращает количество микросекунд, прошедших с запуска. Возвращает unsigned int, от 4 до 4 294 967 295 микросекунд (

70 минут), имеет разрешение в 4 микросекунды, после переполнения сбрасывается в 0. Работает на системном таймере Timer 0

Вы спросите, а как время со старта МК поможет нам организовать действия по времени? Очень просто, схема вот такая:

  • Выполнили действие
  • Запомнили текущее время со старта МК (в отдельную переменную)
  • Ищем разницу между текущим временем и запомненным
  • Как только разница больше нужного нам времени “Таймера” – выполняем действие и так по кругу

Реализация такого “таймера на millis()” выглядит вот так:

Напомню, что uint32_t это второе название типа данных unsigned long, просто оно короче в записи. Почему переменная должна быть именно такого типа? Потому что функция millis() возвращает именно этот тип данных, т.е. если мы сделаем нашу переменную например типа int, то она переполнится через 32.7 секунды. Но миллис тоже ограничен числом 4 294 967 295, и при переполнении тоже сбросится в 0. Сделает он это через 4 294 967 295 / 1000 / 60 / 60 / 24 = 49.7 суток. Значит ли это, что наш таймер “сломается” через 50 суток? Нет, данная конструкция спокойно переживает переход через 0 и работает дальше, не верьте диванным экспертам, проверьте =)

Вернёмся к вопросу многозадачности: хотим выполнять одно действие два раза в секунду, второе – три, и третье – 10. Нам понадобится 3 переменные таймера и 3 конструкции с условием:

И вот так мы можем например 10 раз в секунду опросить датчик, фильтровать значения, и два раза в секунду выводить показания на дисплей. И три раза в секунду мигать лампочкой. Почему нет?

Конструкция громоздкая, но используется очень часто, у меня в крупном проекте может быть десяток таких таймеров. Поэтому для ускорения написания кода я сделал библиотечку GyverTimer.


Библиотека GyverTimer

Скачать библиотеку можно с GitHub, листайте вниз, там будет прямая ссылка на загрузку актуальной версии. Смотрим простой пример – сравнение с предыдущим кодом.

Помимо метода isReady(), который сигнализирует о срабатывании таймера, в библиотеке есть куча других:

Пользуйтесь на здоровье! Несколько примеров также есть в папке examples в библиотеке.

коды задержки IATA — IATA delay codes

Коды задержки IATA были созданы для стандартизации отчетности по авиакомпании в коммерческом рейсе вылет задержек. Раньше каждая авиакомпания имеет свою собственную систему, которая сделала совместное использование и агрегирование информации задержки полета трудно. ИАТА стандартизированы задержка полета формат отчетности с помощью кодов , которые приписывают причину и ответственность за задержку; это поддерживает авиационную администрацию и материально — техническое обеспечение и помогает определить какие — либо штрафные санкции , возникающие. Эти коды используются в сообщениях , отправленных в электронном виде движения по SITA из аэропорта отправления до аэропорта назначения , а также во внутренней администрации авиакомпаний, аэропортов и наземному агентов.

Самолет провел на земле берет на себя расходы, следовательно , авиакомпании планируют операции по минимизации времени заземления . Это обычная практика для авиакомпаний и обработки воздушных судов на земле , чтобы иметь контракты , основанные на бонус-малус системы, наказание возбудитель для задержек , вызванных. Свойства задержки коды охватывают девять наборов категории для задержки. Каждый набор категория может быть описана с помощью либо две цифры кода номера , или альфа — код на две буквы; большинство авиакомпаний используют цифровой формат , но некоторые предпочитают альфа. Многие авиакомпании дополнительно подразделяют коды IATA с дополнительным характером, для более детального анализа задержки, но они не стандартизованы.

содержание

Коды задержки, начиная с 0 (внутренний)

Задержка кода, начинающаяся с 0 используется для внутренних целей авиакомпании. Авиакомпании могут свободно определять эти коды и определение конкретных областей применения.

Однако следующие коды являются стандартными, даже если некоторые авиакомпании не используют их и создавать свои собственные индивидуальные коды задержки:

  • 0005 : Эти коды оставлены пустыми , так что каждая авиакомпания может разработать коды специально для удовлетворения своих индивидуальных потребностей, например, 03 : «Три-система класса» двигается занавес.
  • 06 (OA) : Нет Наличие ворот / стенда из — за собственную деятельность авиакомпании
  • 07 : Соединение самолета по техническому обслуживанию
  • 08 Подключение самолета по разному, движения, операции по маркетингу полетов, наземное обслуживание, кабина услуг и т.д.:
  • 09 (SG) : Запланированноевремя на земле меньше заявленного минимальноговремени заземления

Коды задержки, начиная с 1 (пассажирской / багажа)

Эти коды используются для описания задержек , вызванных Пассажира и багажа обработки .

  • 11 (PD) : Поздняя регистрация , прием пассажиров после того, как срок
  • 12 (PL) : Поздний выезд в заторы в регистрации в зоне
  • 13 (PE) : Прибытие в ошибке
  • 14 (PO) : Oversales , бронирование ошибки
  • 15 (РН) : Интернаты, расхождение и поисковый вызов, отсутствующий зарегистрированный пассажир в воротах
  • 16 (PS) : Коммерческая Publicity, удобство пассажиров, VIP, Пресс, Наземное питание и недостающие предметы личных
  • 17 (PC) : Catering заказ, поздно или неправильный заказ отдается поставщику
  • 18 (ПБ) : Обработка багажа, сортировка и т.д.
  • 19 (PW) : Снижение мобильности, интернат / высадки пассажиров с ограниченной подвижностью

Коды задержки, начиная с 2 (грузовой / почтой)

Эти коды используются для описания задержек , вызванных Карго (21-26) и почты Handling (27-29).

  • 21 (CD) : документация, ошибки и т.д.
  • 22 (СР) : Позднее позиционирование
  • 23 (CC) : В конце приема
  • 24 (CI) : Недостаточная упаковка
  • 25 (CO) : Oversales, ошибки бронирование
  • 26 (ТС) : Поздний препарат на складе
  • 27 (С) : почта Oversales, упаковка и т.п.
  • 28 (CL) : В конце почты позиционирования
  • 29 (CA) : Почта Поздний прием

Коды задержки, начиная с 3 (транспортная обработка)

Эти коды используются для описания задержек , связанных с воздушными судами и рампами обработкой

  • 31 (GD) : Aircraft документация поздно или неточной, вес и баланс ( Loadsheet ), общая декларация , пассажирский манифест и т.д.
  • 32 (GL) : погрузка, разгрузка, громоздкая / специальная нагрузка, кабина нагрузка, отсутствие нагрузки персонала
  • 33 (GE) : Загрузка оборудования, отсутствие или поломка , например , контейнер дляподдонов погрузчика, нехватка персонала
  • 34 (GS) : Техническое обслуживание оборудования, отсутствие или поломка, нехватка персонала, например , меры
  • 35 (ГЕ) : Самолет очистка
  • 36 (GF) : заправочная , Выгрузка топлива , поставщиком топлива
  • 37 (Гб) : гостиница, поздняя доставка или погрузки
  • 38 (GU) : пакетирования , контейнеры , поддоны , отсутствие или поломка
  • 39 (GT) : Техническое оснащение, отсутствие или поломка, нехватка персонала, например теряемый

Коды задержки, начиная с 4 (технический)

Эти коды используются для описания причины технических задержек.


  • 41 (TD) : Авиационные дефекты
  • 42 (ТМ) : Запланированноеобслуживание , поздний выпуск
  • 43 (TN) : Нерегулярные обслуживание, специальные проверки и / или дополнительных работ за пределами нормальной эксплуатации
  • 44 (TS) : Запасные части и техническое обслуживание оборудования, отсутствие или поломка
  • 45 (ТОТ) : AOG (самолет на землю по техническим причинам) запасная части, которые будут осуществляться на другую станцию
  • 46 (ТС) : изменение самолета по техническим причинам
  • 47 (TL) : в режиме ожидания воздушного судна, отсутствие планового резервного самолета по техническим причинам
  • 48 (TV) : по расписанию конфигурация кабины и настройка версии

Коды задержки, начиная с 5 (повреждение / неуспеха)

Эти коды используются для описания повреждений для воздушных судов и автоматического отказа оборудования.

  • 51 (DF) : Повреждение во время полетов, птица или молнии удара, турбулентности , тяжелой или избыточной массы телапосадки
  • 52 (ГД) : Повреждение при проведении наземных операций, столкновений (кроме при рулении), погрузка / разгрузка повреждение, загрязнение , буксировку, экстремальные погодные условия.
  • 55 (ED) : Вылет Система управления , Регистрация, вес и баланс ( LoadControl ), ошибка компьютерной системы, сортировки багажа, ворот для чтения ошибки или проблемы
  • 56 (ЕС) : Грузовая система подготовки / документация
  • 57 (EF) : Планы полетов
  • 58 (ЭО) : Другие компьютерные системы
Илон Маск рекомендует:  Что такое код asp cpuenableactiveprocs

Коды задержки, начиная с 6 (эксплуатация)

Эти коды присваиваются операциям и экипажа стали причиной задержек.

  • 61 (FP) : план полета, поздно завершение или изменение полетной документации
  • 62 (FF) : Эксплуатационные требования, топливо, нагрузка изменение
  • 63 (FT) : Late экипаж интернаты или выезд процедуры
  • 64 (FS) : палуба полет нехватка экипаж, экипаж Остальное
  • 65 (FR) : Полет палубе экипаж специальный запрос или ошибка не в эксплуатационных требований
  • 66 (Флорида) : Late кабина экипажа интернаты или выезд процедур
  • 67 (ФК) : Кабина недостаток экипажа
  • 68 (FA) : Ошибка кабины экипажа или специальный запрос
  • 69 (FB) : Капитан запрос безопасности проверки, необыкновенный

Коды задержки, начиная с 7 (погода)

Эти коды объяснить погоды стали причиной задержек.

  • 71 (WO) : Отправление станция
  • 72 (WT) : Станция назначения
  • 73 (WR) : По пути или альтернативный
  • 75 (WI) : Де-Обледенение воздушных судов, удаление льда / снега, предотвращения замерзания
  • 76 (WS) : Удаление снега / льда / воды / песка из аэропорта / взлетно — посадочной полосы
  • 77 (РГ) : Наземное обслуживание обесцененные неблагоприятных погодных условий

Коды задержки, начиная с 8 (управления воздушным движением)

Эти коды используются для управления воздушным движением (УВД) Ограничения (81-84) и аэропорта или правительственные органы стали причиной задержек.

  • 81 (АТ) : УВД ограничение на маршруте или емкость
  • 82 (AX) : ограничение УВД из — за нехватки персонала или отказ оборудования на маршрут
  • 83 (АЕ) : ограничение АТС в месте назначения
  • 84 (AW) : ограничение УВД из — за погоды в пункте назначения
  • 85 (AS) : Обязательная безопасность
  • 86 (AG) : Иммиграция , таможня , здоровье
  • 87 (AF) : Аэропорт зал, парковка стоит, рампа заторы, здание, ограничение ворота, .
  • 88 (AD) : Ограничения в аэропорту назначения, аэропорт / ВПП закрыты из — за обструкции, промышленное действие , нехватка персонала, политические волнения, шум борьбы с выбросами, ночной комендантский час , специальные рейсы, .
  • 89 (AM) : Ограничения в аэропорту вылета, аэропорт / ВПП закрыты из — за обструкции, промышленное действие , нехватка персонала, политические волнения, шум борьбы с выбросами, ночной комендантский час , специальные полеты, запуск и теряемое , .

Коды задержки, начиная с 9 (прочие)

Коды, используемые для реакционных причин или Разное.

  • 91 (RL) : пассажир или нагрузкасоединение , ожидая нагрузку или пассажир от другого полета . Защита от застрявших пассажиров на новый рейс.
  • 92 (RT) : Через Выселение в ошибке, пассажира и багажа
  • 93 (RA) : вращение самолета, позднее прибытие самолета из другого полета или предыдущего сектора
  • 94 (RS) : вращение кабины экипажа
  • 95 (RC) : вращение экипажа, ожидая экипаж из другого полета (кабины экипажа или всего экипажа)
  • 96 (RO) : Операции управления, переразводки, диверсия, консолидация, изменение воздушных судов только по техническим причинам
  • 97 (MI) : Промышленное действие в собственной авиакомпании
  • 98 (MO) : Промышленные действия за пределами собственной авиакомпании, за исключением АТС
  • 99 (MX) : Разное, не указанные в другом месте

Прерывания и многозадачность в Arduino

Отсутствие на Arduino операционной системы совершенно не означает, что невозможно решить проблему многозадачности для этого контроллера. Для этого просто нужна своеобразная методика, частью которой является использование прерываний.

Это могут быть прерывания по таймеру или внешние прерывания, уведомляющие о событиях, воздействующих на систему извне.

Прерывания и их источники

В процессе работы управляющий процессор выполняет определенные операции, а прерывание вызывает их остановку и в соответствие с кодом заставляет выполнить операции с более высоким приоритетом.


Проще говоря, прерывания – это набор приоритетов для тех или иных процессов, исполняемых контроллером.

Этот процесс имеет название обработчик прерываний и дает возможность присоединить к себе определенную функцию. Она будет вызываться при поступлении сигнала прерывания. Процессор, вернувшись из обработчика, приступит к выполнению тех операций, в процессе исполнения которых поступил сигнал прерывания.

Источником сигнала прерывания может стать таймер Arduino или процесс изменения состояния одного из контактов (пинов). Еще одним источником может стать какой-либо вход внешних прерываний: нужный сигнал появится при изменении его состояния.

Прерывание можно заставить работать с помощью кода, который поможет отвечать на прерывание. При этом нет необходимости писать код в loop (), который используют для систематической проверки приоритета прерывания.

В момент получения сигнала процессор автоматически остановится, вызвав обработчик. При этом нет нужды беспокоиться о времени отклика на нажатие кнопки или продолжительной реакции на выполняемую программу.

Особенности прерывания по таймеру

Как же управлять временем и запускать процессы в нужном вам порядке? При работе с микросхемой Arduino для этого можно использовать millis(), ее эффективность зависит от постоянного обращения к ней. Тогда, в случае вызова этой функции, можно будет понять – наступило время определенной операции или нет.

Добиться эффективности можно при вызове millis() несколько раз в миллисекунду, но это довольно расточительно. Для вызова функции раз в миллисекунду (что является оптимальным вариантом) необходимо использовать таймер. Его можно установить на интервал в миллисекунду и добиться желаемого результата.

Микроконтроллер Arduino Uno укомплектован тремя таймерами: из них timer0 предназначен для генерации прерываний с интервалом в одну миллисекунду. При этом будет постоянно обновляться счетчик, передающий информацию функции millis(). Вести точный подсчет таймеру позволяет определенная частота, получаемая из 16 МГц процессора.

Arduino, при необходимости, позволяет произвести конфигурацию делителя частоты с подбором оптимального режима счета.

Функция timer0 оперирует тактовым делителем на 64 и изменять это значение не стоит. Оно позволяет получить частоту прерывания, близкую к 1 кГц, оптимальную для целей большинства схемотехников. Если попытаться изменить данный параметр, то можно нарушить работу функции millis().

Регистры сравнения и их роль в генерации прерывания

Регистры сравнения выполняют функцию анализа хранимых данных с текущим состоянием счетчика прерывания. Например, регистр сравнения (OCR0A) эффективно применяется для прерывания в середине счета.

Программный код, пример которого приведен ниже, позволит генерировать функцию TIMER0_COMPA при прохождении счетчика xAF:

Для оптимизации работы кода и микроконтроллера следует полностью отказаться от loop(). Для этого необходимо определение по вектору обработчика прерывания с помощью функции TIMER0_COMPA_vect. Благодаря ей обработчик и будет выполнять все те операции, что раньше делались в loop().

Данный код позволит вернуться к использованию функции delay(), благодаря чему все классические мерцающие светодиоды или работающие сервоприводы будут функционировать без проблем, но при этом мы получим удобный и практичный таймер.

Какие внешние воздействия вызывают прерывание

Вызвать внешние прерывания могут определенные действия из внешней среды. Это может быть простым нажатием на кнопку или срабатыванием используемого датчика. При этом нет необходимости вести постоянный опрос вывода GPIO о происходящих изменениях.

Микроконтроллер Arduino может иметь несколько пинов, способных обрабатывать внешние прерывания. Так, на плате Arduino Uno их два, а на Arduino Mega 2560 – 6. Продемонстрировать их функционал можно с помощью кнопки сброса сервопривода. Для этого при написании кода в класс Sweeper необходимо добавит функцию reset(). Она способна установить нулевое положение и перетаскивать в нее сервопривод.

Соединить обработчик с внешним прерыванием поможет другая функция – attachInterrupt(). На приведенных в качестве примеров микроконтроллерах Interrupt0 реализована на втором контакте. Она сообщает микроконтроллеру о том, что на данном входе ожидается спад сигнала.

Достаточно нажать кнопку и сигнал действительно падает до минимального уровня, вызывая обработчик Reset.

В результате, при нажатии кнопки – сервоприводы сбрасываются, возвращаясь в нулевое положение. Схема внешних прерываний простая, и с помощью приведенных в примере скетчей, можно будет получить довольно легко желаемый результат.

Полный код программы с таймерами и внешними прерываниями:

Библиотеки прерываний

У схемотехников, благодаря Всемирной паутине есть доступ к широкому кругу библиотек, которые существенно облегчат работу с таймерами. Большинство из них предназначены для тех, кто применяет функцию millis(), но есть и такие, которые позволяют произвести желаемую настройку таймеров и сгенерировать прерывания. Оптимальным вариантом для этого являются библиотеки TimerThree и TimerOne, разработанные Paul Stoffregan.

Благодаря им, схемотехники получают широкий выбор возможностей, с помощью которых можно сконфигурировать прерывания с помощью таймера. Первая из этих библиотек не работает с Adruino Uno, но прекрасно зарекомендовала себя с платами Teensy, микроконтроллерами Adruino Mega2560 и Adruino Leonardo.


Недостатком Adruino Uno является наличие всего двух ходов, предназначенных для работы с внешними прерываниями. Если требуется большее количество подобных пинов, то отчаиваться не стоит, ведь этот микроконтроллер поддерживает pin-change – прерывания по изменению входа и работает это на всех восьми входах.

Их отличие от простых внешних прерываний – в сложности обработки, так как схемотехнику требуется отслеживать последнее из известных состояний пинов. Только в этом случае можно будет понять, какой из них вызвал прерывание.

Наиболее информативное и практичной библиотекой для прерываний по изменению входа является PinChangeInt.

Прерывания: основные правила работы

В ходе реализации проекта может потребоваться несколько прерываний, но если каждое из них будет иметь максимальный приоритет, то фактически его не будет ни у одной из функций. По этой же причине не рекомендуется использовать более десятка прерываний.

Обработчики должны применяться только к тем процессам, которые имеют максимальную чувствительность ко временным интервалам. Не стоит забывать, что пока программа находится в обработчике прерывания – все другие прерывания отключены. Большое количество прерываний ведет к ухудшению их ответа.

Илон Маск рекомендует:  @media в CSS

В момент, когда действует одно прерывание, а остальные отключаются, возникает два важных нюанса, которые должен учитывать схемотехник. Во-первых, время прерывание должно быть максимально коротким.

Это позволит не пропустить все остальные запланированные прерывания. Во-вторых, при обработке прерывания программный код не должен требовать активности от других прерываний. Если этого не предотвратить, то программа просто зависнет.

Не стоит использовать длительную обработку в loop(), лучше разработать код для обработчика прерывания с установкой переменной volatile. Она подскажет программе, что дальнейшая обработка не нужна.

Если вызов функции Update() все же необходим, то предварительно необходимо будет проверить переменную состояния. Это позволит выяснить, необходима ли последующая обработка.

Перед тем, как заняться конфигурацией таймера, следует произвести проверку кода. Таймеры Anduino стоит отнести к ограниченным ресурсам, ведь их всего три, а применяются они для выполнения самых разных функций. Если запутаться с использованием таймеров, то ряд операций может просто перестать работать.

Какими функциями оперирует тот или иной таймер?

Для микроконтроллера Arduino Uno у каждого из трех таймеров свои операции.

Так Timer0 отвечает за ШИМ на пятом и шестом пине, функции millis(), micros(), delay().

Другой таймер – Timer1, используется с ШИМ на девятом и десятом пине, с библиотеками WaveHC и Servo.

Timer2 работает с ШИМ на 11 и 13 пинах, а также с Tone.

Схемотехник должен позаботиться о безопасном использовании обрабатываемых совместно данных. Ведь прерывание останавливает на миллисекунду все операции процессора, а обмен данных между loop() и обработчиками прерываний должен быть постоянным. Может возникнуть ситуация, когда компилятор ради достижения своей максимальной производительности начнет оптимизацию кода.

Результатом этого процесса будет сохранение в регистре копии основных переменных кода, что позволит обеспечить максимальную скорость доступа к ним.

Недостатком этого процесса может стать подмена реальных значений сохраненными копиями, что может привести к потере функциональности.

Чтобы этого не произошло нужно использовать переменную voltatile, которая поможет предотвратить ненужные оптимизации. При использовании больших массивов, которым требуются циклы для обновлений, нужно отключить прерывания на момент этих обновлений.

Почему не работает delay?

02.02.2020, 20:10

Не могу понять почему у меня не работает sound,delay,nosound.
Не могу понять почему у меня не работает sound,delay,nosound. Пишет ошибку Unitms.cpp(7).

Почему выводится в виде таблицы и почему не работает сортировка
почему выводится в виде таблицы? почему не работает сортировка? и как туда можно вставить классы.

Почему программа не работает на MFC статичной библиотеки. а вот на стандартном мфс работает
почему программа не работает на MFC статичной библиотеки. а вот на стандартном мфс работает. Имею.

Разглядывая примеры в Arduino IDE , Вы, возможно, обратили внимание на скетч
BlinkWithoutDelay (Examples – Digital — BlinkWithoutDelay)


Этот скетч интересен тем, что он выполняет задачу включения/выключения светодиода без функции delay (). Это означает, что мы можем «одновременно» с миганием светодиода выполнять ещё какую-нибудь интересную задачу :)

Как же это реализовано? Как обычно – всё достаточно просто :)
Вместо обычного delay() используется millis (), которая, как мы помним, возвращает нам число миллисекунд, с момента исполнения Arduino/Freeduino текущей программы.
Итак, сам скетч:

Вот собственно и всё :)

Чуть более усложнённый пример использования millis () для «одновременного» выполнения нескольких задач можно посмотреть на официальном сайте ардуино:
www.arduino.cc/playground/Code/Stopwatch

  • Arduino,
  • Blink,
  • millis,
  • многозадачность
  • +2
  • 11 декабря 2010, 14:11
  • admin

Комментарии ( 5 )

Пример хороший, взял на вооружение…
Но.
Что будет, если счетчик дойдет до 4294967295 и обнулится, а значение previousMillis будет равняться к примеру 4294967000?
Или данное выражение:
(millis() — previousMillis > interval)
не является как (1223 — 4294967000 = -4294965777 > 1000)
?

Извините, если глупый вопрос, я тут новичек.

Используем функции delay() и millis() в Arduino >

Одна из основных ошибок новичков при написании скетчей для Arduino – чрезмерное использование функции delay().

Эта функция, (как указано в официальной документации) останавливает выполнение программы на указанное количество милисекунд. Давайте рассмотрим пример: вы подключили к Arduino кнопку и светодиод; когда вы нажимаете на кнопку, светодиод должен зажечься на 3 секунды.

Скетч может выглядеть примерно следующим образом (несолько модифицированная версия из оффициального туториала):

const int buttonPin = 2;

const int ledPin = 4;

if (digitalRead(buttonPin) == HIGH) <

Теперь добавим вторую кнопку и второй светодиод и попробуем обновить скетч, чтобы управлять двумя светодиодами, используя при этом функцию delay():

const int button1Pin = 2;


const int button2Pin = 3;

const int led1Pin = 4;

const int led2Pin = 5;

if (digitalRead(button1Pin) == HIGH) <

if (digitalRead(button2Pin) == HIGH) <

Схема подключения с использованием breadboard’a в данном случае выглядит так:

Вероятно, вы уже заметили проблему: когда один светодиод включен, вы не можете включить второй! Причина простая: когда первый светодиод включен, ваш скетч останавливает свою работу и, соответственно, не может проверить состояние второй кнопки.

Используем MILLIS

Для решения этой проблемы можно использовать функцию millis(): она возвращает количество милисекунд, которое прошло с момента запуска скетча.

Если вам надо узнать, когда прошло заданное время, вы можете:

сохранить в переменной начальное время, то есть момент времени, когда вы включили светодиод.

Периодически проверять (например, в теле цикла loop), разницу между начальным временем и фактическим на данный момент.

Ниже приведен новый скетч:

const int button1Pin = 2;

const int button2Pin = 3;

const int led1Pin = 4;

const int led2Pin = 5;

unsigned long led1OnTime;

unsigned long led2OnTime;

if (digitalRead(button1Pin) == HIGH) <

if (digitalRead(button2Pin) == HIGH) <

if(millis() — led1OnTime > 30000) <

if(millis() — led2OnTime > 30000) <

Введено две новые переменные: две (led1OnTime и led2OnTime), чтобы сохранить значения времени, когда светодиоды включаются и две (led1On и led2On), чтобы оценивать текущий статус светодиодов (вкл. или выкл. (on/off) или в булевом типе — true/false).

Когда кнопка нажата, скетч заставляет светодиод включится, сохраняет текущее время и меняет значение в переменной статуса.

Если светодиод горит (переменная состояния равна true), скетч периодечески проверяет длительность состояния вкл. (30 секунд, то есть 30000 милисекунд): если период превышает допустимый (30 секунд 30000 миллисекунд), то это значит, что светодиод выключен.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Многозадачность Arduino с помощью функции millis

Если вы хотите «поставить на паузу» микроконтроллер, то достаточно лишь ввести инструкцию задержки delay в нужном месте программы. Но это становится настоящим препятствием, когда вы пытаетесь делать другие вещи, например, отслеживать нажатие кнопки. В этом случае необходимо реализовывать своеобразную многозадачность.

Да, это добавит немного строк кода в ваши программы, но это, в свою очередь, сделает вас более опытным программистом и увеличит потенциал вашего Arduino. Для этого нужно всего лишь научиться использовать функцию millis.

Следует понимать, что функция delay приостанавливает выполнение вашей программы Arduino, делая ее неспособной делать что-либо еще в этот период времени. Вместо того, чтобы приостанавливать всю нашу программу в течение определенного времени, мы научимся подсчитывать, сколько времени прошло до завершения действия. Это, конечно же, осуществляется с помощью функции millis() и нескольких переменных друзьями для хранения наших данных. Чтобы все было легко в понимании, мы начнем с первого обучающего скетча под названием «Blink», но в данном случае будем мигать светодиодом без задержки.

Начало этой программы такое же как и у любой другой стандартной программы для Arduino. Сначала идет объявление всех нужных переменных и линий ввода/вывода (например, линии 13 для светодиода). Здесь нам также потребуется переменная типа integer для хранения текущего состояния светодиода. Она будет установлена в LOW, поскольку начальное состояние светодиода – выключено. Затем объявим переменную «previousMillis» типа «unsigned long». В отличие от «int» длинные переменные без знака представляют собой 32 бита, это нужно для переменных, значение которых может стать очень большим – как потенциальное время, которое мы можем ожидать, до тех пор, пока не будет предпринято действие. Переменная previousMillis будет использоваться для хранения времени, когда последний раз мигал светодиод. Есть также тип «const long», он тоже 32-разрядный, но он не меняет значение, то есть это для констант (в данном случае для константы interval). Мы установим его на 1000 и используем в качестве времени паузы, измеряемого в миллисекундах.

Затем мы переходим в бесконечный цикл. Помните, что вместо задержки мы хотим подсчитать, сколько времени прошло с момента нашего последнего мигания, в нашем случае 1000 мс. Если указанное время прошло, пришло время изменить состояние нашего светодиода.

Во-первых, мы установим беззнаковый длинный (unsigned long) «currentMillis» равный «millis ()», что определяет текущее время в миллисекундах. Это поможет нам выяснить, превысила ли разница между текущим временем и предыдущим временем 1000 мс. Для этого мы говорим: «Если текущее время минус предыдущее время, когда наш светодиод мигал, больше или равно нашему назначенному значению 1000 мс, сохраните время последнего мигания как предыдущее». Это поможет нам вспомнить, сколько времени прошло с момента последнего мигания в следующем обходе цикла. Затем, если состояние светодиода LOW, сделайте его HIGH, иначе сделайте его LOW. Затем с помощью команды digitalWrite выведите текущее состояние на светодиод.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL