Коли ви пишете типовий ескіз, ви зазвичай покладаєтесь на loop()те, щоб вас дзвонили повторно протягом тих пір, поки працює Arduino. Якщо ввійти та вийти з loop()функції, потрібно ввести невеликі накладні витрати.

Щоб цього уникнути, ви, мабуть, можете створити свій власний нескінченний цикл, наприклад:

void loop()
{
    while (true)
    {
        // do stuff...
    }
}

Це життєздатний спосіб поліпшити продуктивність? Чи це спричинить інші проблеми, якщо loop()ніколи не повернеться?

Частина коду в ядрі ATmega, яка робить setup () і loop (), полягає в наступному:

#include <Arduino.h>

int main(void)
{
        init();

#if defined(USBCON)
        USBDevice.attach();
#endif

        setup();

        for (;;) {
                loop();
                if (serialEventRun) serialEventRun();
        }

        return 0;
}

Досить просто, але є накладні витрати на serialEventRun (); там.

Порівняємо два простих ескізи:

void setup()
{

}

volatile uint8_t x;

void loop()
{

    x = 1;

}

і

void setup()
{

}

volatile uint8_t x;

void loop()
{
    while(true)
    {
        x = 1;
    }
}

X і мінливі - це лише гарантувати його оптимізацію.

У виробництві ASM ви отримуєте різні результати:

Ви можете бачити, що час (true) просто виконує rjmp (відносний стрибок) назад кілька інструкцій, тоді як loop () виконує віднімання, порівняння та виклик. Це 4 інструкції проти 1 інструкції.

Щоб генерувати ASM, як зазначено вище, вам потрібно використовувати інструмент під назвою avr-objdump. Це включено до avr-gcc. Розташування змінюється в залежності від ОС, тому його найлегше шукати за назвою.

avr-objdump може працювати з файлами .hex, але в них відсутні оригінальне джерело та коментарі. Якщо ви тільки що створили код, у вас буде файл .elf, який містить ці дані. Знову ж таки, розташування цих файлів залежить від ОС - найпростіший спосіб їх пошуку - увімкнути довільну компіляцію в налаштуваннях і побачити, де зберігаються вихідні файли.

Виконайте команду наступним чином:

avr-objdump -S output.elf> asm.txt

І вивчіть вихід у текстовому редакторі.

Відповідь Cybergibbons досить добре описує генерацію коду складання та відмінності між двома методами. Це покликане бути додатковою відповіддю, що розглядає питання з точки зору практичних відмінностей, тобто скільки різниці буде мати будь-який підхід щодо часу виконання .

Варіанти коду

Я робив аналіз, що передбачав такі варіанти:

• Основний void loop()(який додається до компіляції)
• Без накреслень void loop()(за допомогою __attribute__ ((noinline)))
• Цикл із while(1)(що оптимізується)
• Цикл з неоптимізованою while(1)(додаванням __asm__ __volatile__("");. Це nopінструкція, яка запобігає оптимізації циклу, не призводячи до додаткових накладних витрат volatileзмінної)
• Не-накреслений void loop()з оптимізованимwhile(1)
• Неокреслений void loop()з неоптимізованимwhile(1)

Ескізи можна знайти тут .

Експеримент

Я проводив кожен із цих ескізів протягом 30 секунд, тим самим накопичуючи по 300 точок даних кожен . Здійснювався 100 мілісекундний delayдзвінок у кожному циклі (без якого погані речі не трапляються ).

Результати

Потім я обчислював середні часи виконання кожного циклу, віднімав 100 мілісекунд від кожного, а потім намітив результати.

http://raw2.github.com/AsheeshR/Arduino-Loop-Analysis/master/Figures/timeplot.png

Висновок

• Неоптимізований while(1)цикл всередині void loopшвидше, ніж оптимізований компілятор void loop.
• Різниця в часі між неоптимізованим кодом та оптимізованим кодом Arduino за замовчуванням практично не суттєва . Вам буде краще компілювати вручну, використовуючи avr-gccі використовуючи власні прапори оптимізації, а не залежно від ID Arduino, щоб допомогти вам у цьому (якщо вам потрібні мікросекундні оптимізації).

_{ПРИМІТКА . Фактичні значення часу тут не мають значення, різниця між ними. В ~ 90 мікросекунд часу виконання включає в себе виклик Serial.println, microsі delay.}

_{ПРИМІТКА2. Це було зроблено за допомогою Arduino IDE та прапорів компілятора за замовчуванням, які він постачає.}

_{ПРИМІТКА 3. Аналіз (графік та обчислення) проводили за допомогою Р.}