原创 Arduino，做到最优才叫编程

 2019-2-27 14:51  1384 16 2 分类: 智能硬件

转自北邮电路课程公众号，模电数电

标准的Arduino UNO板子上的13引脚接有一个LED，IDE中的Blink例程就是控制这个LED以一秒的间隔闪烁，下面给出的就是Blink程序代码。

/*

  Blink
  Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

  Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the UNO, MEGA and ZERO
  it is attached to digital pin 13, on MKR1000 on pin 6. LED_BUILTIN is set to
  the correct LED pin independent of which board is used.
*/

void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on
  delay(1000);                      // wait for a second
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off
  delay(1000);                      // wait for a second
}
这段代码编译后占用1018字节，由于AVR单片机上电后所有的I/O口默认为输入端口，如果想做输出端口用，需要设置端口模式，在这段代码中，是用pinMode函数来指定端口工作模式的。

在AVR单片机中，每个I/O引脚也称为端口，每个引脚由三个寄存器控制：

数据方向寄存器(DDRx)：指定引脚是输入或输出，默认为输入。
数据寄存器(PORTx)：引脚指定为输出时，决定引脚的电压值；指定为输入时，写如1开启内置上拉电阻。
输入寄存器(PINx)：对应引脚上当前逻辑电平；若向输入寄存器写1，等效为翻转对应数据寄存器的值。

以占用较少资源为目标，下面给出实现同样功能的另一段代码
extern volatile unsigned long timer0_millis;

void setup() {
bitSet(DDRB,5); //初始化PB5，即13引脚为输出引脚
}
void loop() {
  bitSet(PINB,5);  //通过往13引脚的输入寄存器写1实现输出翻转
  while(timer0_millis <1000);
  timer0_millis=0;
}
这段代码编译后只占用490字节，而两段代码实现的功能是一样的。

为了降低功耗，代码可以再次修改如下
#include

extern volatile unsigned long timer0_millis;
void setup() {
bitSet(DDRB,5);
}

void loop() {
  while(timer0_millis <1000) {
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);
sleep_mode();
  }
  timer0_millis=0;
  bitSet(PINB,5);
}
这段代码编译后占用512字节，AVR体系结构有几种不同深度的睡眠模式，上面的代码是让AVR进入最浅的空闲模式，其效果使芯片在90%的时间里处于睡眠状态，节约了大量能量。

怎么样，你真的熟悉Arduino吗？不是把代码输入计算机就是编程，只有优化，甚至做到最优才叫编程，一件事情只有做到极致才有意义。