有一个网友提出一个问题“现在要进行一个0.4us的延时，发现不管怎么调都只能调到15us，根本达不到要求，我用的芯片是MEGA32U4-AU，外部晶振是16MHz，求见解！！！！！”
我试验了一下，最终的程序如下：
const int PinA = 13;
void setup() {
pinMode(PinA, OUTPUT);
digitalWrite(PinA,LOW);
}
void loop() {
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
for (long zdelay=0;zdelay<9; zdelay++) {
__asm__("nop\n\t");
}
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
}
这个程序运行之后的波形如下
可以看到中间的延时差不多有4.1331us（我用游标对齐，右下角显示x=4.1331）. 让然这个值中还包括了一个拉GPIO的指令周期，大约会有 62.1ns的影响。此外，如果要求特别精确，在使用时还要考虑周期性中断的影响。这里就不说了…….
下面我们继续实验，尝试找到循环次数和实际delay时间的关系（因为涉及到编译器优化， long int的计算和判断，直接尝试计算机器周期不可行）。
首先尝试zdelay<8，测量结果是3.7013us
根据上述值结合循环简单猜测一下，对于这个循环体，固定部分耗时0.2469us （比如给变量赋初始值），循环部分每次耗时0.4318us
就是 T= 0.2469 + n *0.4318
根据这个计算循环zdelay<5应该是 2.4059us测量结果是2.3722us
加入我们打算delay 100us 根据上述公式应该循环 231次
代码：
const int PinA = 13;
void setup() {
pinMode(PinA, OUTPUT);
digitalWrite(PinA,LOW);
}
void loop() {
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
for (long zdelay=0;zdelay<231; zdelay++) {
__asm__("nop\n\t");
}
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
}
实际测试结果符合理论…….
最后，“极客工坊”的 sanyouhi 朋友指出，精确延时可以用写好的库来直接完成【参考1】
#define F_CPU 16000000
#include <util/delay.h>
void setup()
{
DDRB = 0X20;
}
void loop()
{
PORTB = 0X20;
_delay_us(0.4);
PORTB = 0;
}
对应的头文件在 \arduino-1.6.3\hardware\tools\avr\avr\include\util\delay.h 有机会的时候再研究一下。
后记，比较有意思，如果我把代码写为下面的形式
const int PinA = 13;
void setup() {
pinMode(PinA, OUTPUT);
digitalWrite(PinA,LOW);
}
void loop() {
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
for (long zdelay=0;zdelay<17; zdelay++) {
}
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
PORTB = B100000; //digitalWrite(PinA,HIGH);
PORTB = B000000; //digitalWrite(PinA,LOW);
}
中间delay 的周期和不写 for 循环是相同的，猜测原因是编译器的自动优化，当编译器发现空循环时会自动移除循环代码。
参考：
1.http://www.geek-workshop.com/thread-24982-1-1.html
