Eine RGB-Led und ein AtTiny13

**Thomas E.** · 07.03.2012, 21:36

Hallo!

Nach längerer Elektronik-Abstinenz wieder ein Projekt von mir. Eigentlich nur eine RGB-Led und ein AtTiny13 sowie etwas Hühnerfütter. Genannt habe ich dieses etwas "TinyRGB".

Allerdings scheinen meine Programmierkenntnisse massiv eingerostet zu sein. Die von mir geschriebene Software läuft tadellos, die RGB-Led blendet wunderbar alle Farben durch (im Modus0) und fährt auch das Programm (Modus1) durch. Allerdings möchte ich die Software wesentlich schlanker machen, meine Variante benötigt nämlich jede Menge Flash. Auch gefallen mir die ganzen IF-Abfragen nicht.

Aber mir fällt einfach nichts ein.

tinyrgb_v1_0.bas

dl1akp · 08.03.2012, 09:12

Is doch Wurscht...

Passt rein in den Controller und funktioniert...
Also wozu noch Lebenszeit vernichten und abändern??
Schaltung aufbauen, Glücklichsein und ab zum nächsten Projekt.

MfG, dl1akp

**Kampi** · 08.03.2012, 09:32

Das hier:

Code:

If Modus = 0 Then
      If State = 0 Then
         Incr C_r
         Decr C_b
         If C_r = 255 Then State = 1
      End If
      If State = 1 Then
         Decr C_r
         Incr C_g
         If C_g = 255 Then State = 2
      End If
      If State = 2 Then
         Decr C_g
         Incr C_b
         If C_b = 255 Then State = 0
      End If
   End If
   If Modus = 1 Then
      If State = 0 Then
         If C_r < 255 Then Incr C_r
         If C_r = 255 Then State = 1
      End If
      If State = 1 Then
         If C_b < 255 Then Incr C_b
         If C_b = 255 Then State = 2
      End If
      If State = 2 Then
         If C_g < 255 Then Incr C_g
         If C_g = 255 Then State = 3
      End If
      If State = 3 Then
         If C_r > 1 Then Decr C_r
         If C_g > 50 Then Decr C_g
         If C_b > 1 Then Decr C_b
         If C_r = 1 Then State = 4
      End If
      If State = 4 Then
         If C_g < 255 Then Incr C_g
         If C_b < 255 Then Incr C_b
         If C_b = 255 Then State = 5
      End If
      If State = 5 Then
         If C_g > 1 Then Decr C_g
         If C_b > 1 Then Decr C_b
         If C_g = 1 Then State = 0
      End If
   End If

Kannst du z.B. so umändern:

Code:

If Modus = 0 then
Select Case State
Case 0 : Incr C_r
         Decr C_b
         If C_r = 255 Then State = 1
Case 1 : Decr C_r
         Incr C_g
         If C_g = 255 Then State = 2
Case 2 : Decr C_g
         Incr C_b
         If C_b = 255 Then State = 0
End Select

Und für Modus = 1 ersetzt du die ganzen If-Abfragen ebenfalls durch Select-Case. Ob es das Programm nun wirklich kleiner macht weiß ich nicht aber auf jedenfall wird es übersichtlicher.
Den Rest wüsste ich nun nicht wie man den noch optimieren kann. Das Hauptprogramm beinhaltet nicht soviel Code, wobei ich die ISR vom Timer noch schlanker machen würde. In etwa so:

Code:

ISR_Timer0:

Interruptflag_Timer0 = 1

Return

Und dann im Hauptprogramm:

Code:

Do
If Interruptflag_Timer0 = 1 then
   If Pwm_count = 255 Then Pwm_count = 0       'PWM-Variable bei 255 resetten
   Incr Pwm_count                       'PWM-Variable erhöhen
   If Div = 10000 Then                  'Teilervariable bei 10000 resetten
      Div = 0
      Gosub Fading                      'Springe bei 10000 zu Fading
   End If
   Incr Div                             'Teilervariable erhöhen
End if
Loop
End

Dies machst du aus dem Grund, weil man eine ISR möglichst kurz halten sollte (gut in deinem Programm macht das nun nichts aus, weil du nur eine ISR hast).
Weil wenn du mehrere Interruptquellen in einem Programm hast können eventuell Interrupts verschluckt werden, weil deine ISRs zu lang sind.
Deswegen mach ich das immer so das ich in den ISRs (wenn möglich) nur ein Bit setze, weil das schön schnell geht.
Wenn du in ISRs sowas wie "Print" Befehle o.ä. reinknallst kann es gut sein, dass der Controller beim ausführen der ISR einen anderen Interrupt ignoriert, weil so ein "Print" Befehl richtig viel Zeit braucht.
So würde ich das optimieren....ich weiß allerdings nicht in wie weit das eine Optimierung ist, weil ich selber nicht so der eingefleischte Programmierer bin

Aber das Select-Case macht das Programm auf jedenfall überschaubarer.

Edit: Hab gerade gesehen, dass du von der ISR in ein Unterprogramm springst.....versuch sowas zu vermeiden

Wie gesagt nutze die Methode wo du in den ISR einfach nur Bits setzt und die Auswertung macht dann das Hauptprogramm.

**for_ro** · 08.03.2012, 23:16

Hallo Thomas,
Ich würde das auch so sehen, dass wenn es funktioniert es doch ok ist.
Wenn du beim nächsten Mal etwas verbessern möchtest, dann würde ich das gar nicht mal so sehr in deinen IF-Abfragen sehen, obwohl die Variante von Kampi sicherlich besser zu lesen ist.
Vielmehr würde ich die SoftPWM mal überdenken.
Dein µC läuft mit 9,6MHz, dein Timer ist 8-bit, läuft also 9.600.000 / 256 = 37500 mal pro Sekunde über. Das ist viel mehr als nötig. Es führt dazu, dass dein µC fast nichts anderes mehr tut, als andauernd die ISR aufzurufen. Hätte er jetzt noch andere Aufgaben, würde dies sicherlich schiefgehen.
Ich bin sicher, dass du für den Timer einen Prescaler von 8 oder 64 angeben könntest, ohne die Funktion zu verschlechtern. Dann müsstest du allerdings auch den Div-Wert von 10000 entsprechend auf 1250 bzw. 160 ändern.
Damit würde dein µC auf einen Schlag nur noch etwa 1% seiner Leistung in die PWM stecken.
Vielleicht probierst du es mal aus.

**Searcher** · 09.03.2012, 09:22

Hallo,

Code:

Config Timer0 = Timer , Prescale = 1
On Timer0 Isr_timer0
Enable Timer0
Start Timer0

In diesem Fall ist Start Timer0 überflüssig, da der Timer schon durch Config Timer0 gestartet wird.

Es gibt eine ISR und von der ISR wird nochmal ein Unterprogramm aufgerufen. Nach der Berechnung von dieser Seite: http://halvar.at/elektronik/kleiner_...swstack_frame/ oder auch nach der englischen mcs Seite wäre der $hwstack bei Dir viel zu klein bemessen.

Ich hab mir angewöhnt, in den Programmkopfbemerkungen immer die Bascom Version mit reinzuschreiben, in der das Programm läuft. Es gibt von Version zu Version manchmal sehr einflußreiche Änderungen.

Gruß
Searcher

**Thomas E.** · 11.03.2012, 11:38

Hallo!

Vielen Dank für eure Antworten.

Zitat von dl1akp

Is doch Wurscht...

Passt rein in den Controller und funktioniert...
Also wozu noch Lebenszeit vernichten und abändern??
Schaltung aufbauen, Glücklichsein und ab zum nächsten Projekt.

Diese Einstellung will ich nicht teilen. Ich möchte nicht nur ein Projekt nach dem anderen machen, sondern ich möchte auch meine Programmierkenntnisse verbessern sowie auch verstehen, warum und wieso etwas funktioniert, gut funktioniert, schlecht funktioniert oder überhaupt nicht funktioniert. Für mich gehört dies genauso zum Prozess des Lernens. Es bedeutet einen Ansporn, gute und ressourcensparende Programme zu entwicklen und ich gebe mich nicht mit einem "funktioniert, ab in die Schublade" zufrieden.

Zitat von Kampi

Und für Modus = 1 ersetzt du die ganzen If-Abfragen ebenfalls durch Select-Case. Ob es das Programm nun wirklich kleiner macht weiß ich nicht aber auf jedenfall wird es übersichtlicher.
Den Rest wüsste ich nun nicht wie man den noch optimieren kann. Das Hauptprogramm beinhaltet nicht soviel Code, wobei ich die ISR vom Timer noch schlanker machen würde. Dies machst du aus dem Grund, weil man eine ISR möglichst kurz halten sollte (gut in deinem Programm macht das nun nichts aus, weil du nur eine ISR hast). [...]

Ob das Ersetzen der If-Abfragen durch Select-Case Flash spart, werde ich sofort testen. Aber eines stimmt mit Sicherheit, es macht den Code übersichtlicher. Danke für den Hinweis!

Zitat von Kampi

Weil wenn du mehrere Interruptquellen in einem Programm hast können eventuell Interrupts verschluckt werden, weil deine ISRs zu lang sind.
Deswegen mach ich das immer so das ich in den ISRs (wenn möglich) nur ein Bit setze, weil das schön schnell geht.
Wenn du in ISRs sowas wie "Print" Befehle o.ä. reinknallst kann es gut sein, dass der Controller beim ausführen der ISR einen anderen Interrupt ignoriert, weil so ein "Print" Befehl richtig viel Zeit braucht.

Ich dachte, der Controller speichert Interrupts ab und führt sie direkt im Anschluss aus, wenn er noch in der Abarbeitung eines Interrupts steckt?

Zitat von for_ro

Hallo Thomas,
Ich würde das auch so sehen, dass wenn es funktioniert es doch ok ist.
Wenn du beim nächsten Mal etwas verbessern möchtest, dann würde ich das gar nicht mal so sehr in deinen IF-Abfragen sehen, obwohl die Variante von Kampi sicherlich besser zu lesen ist.
Vielmehr würde ich die SoftPWM mal überdenken.
Dein µC läuft mit 9,6MHz, dein Timer ist 8-bit, läuft also 9.600.000 / 256 = 37500 mal pro Sekunde über. Das ist viel mehr als nötig. Es führt dazu, dass dein µC fast nichts anderes mehr tut, als andauernd die ISR aufzurufen. Hätte er jetzt noch andere Aufgaben, würde dies sicherlich schiefgehen.
Ich bin sicher, dass du für den Timer einen Prescaler von 8 oder 64 angeben könntest, ohne die Funktion zu verschlechtern. Dann müsstest du allerdings auch den Div-Wert von 10000 entsprechend auf 1250 bzw. 160 ändern.
Damit würde dein µC auf einen Schlag nur noch etwa 1% seiner Leistung in die PWM stecken.
Vielleicht probierst du es mal aus.

Eine interessante Idee. Das werde ich versuchen. Danke!

Zitat von Searcher

Es gibt eine ISR und von der ISR wird nochmal ein Unterprogramm aufgerufen. Nach der Berechnung von dieser Seite: http://halvar.at/elektronik/kleiner_...swstack_frame/ oder auch nach der englischen mcs Seite wäre der $hwstack bei Dir viel zu klein bemessen.

Also bei mir reicht der Stack aus, aber ich werde trotzdem den Sprung von der ISR in die Sub ändern. Danke für den Hinweis!

**Kampi** · 11.03.2012, 12:04

mmmh das mit den Interrupts speichern ist ein guter Einwand.....da weiß ich gerade nicht so recht bescheid drüber ob das so ist.
Mir wurde während meiner Ausbildung öfters gesagt, dass man nicht soviel Code in die ISR packen soll, damit die ISR nicht zu lang wird.
Vielleicht kann jemand anders hier Licht ins dunkel bringen ob der Controller sich die Interrups merkt wenn er eine ISR abarbeitet oder nicht

Würde ich auch gerne wissen.

**Thomas E.** · 11.03.2012, 13:05

Hallo!

Ich habe nun folgende Änderungen vorgenommen:

If-Abfragen durch Select-Abfragen ersetzen
Sprung von der Timer-ISR zur Sub Fading über ein Flag in die Hauptschleife verlegt

Durch die Änderung der If-Abfragen nach Select-Abfragen konnte ich etwa 1% Flash sparen, was anschließend durch den veränderten Sprung zur Sub Fading wieder belegt wurde. Somit stehe ich wieder bei 90% Speicherbelegung.

Eine Veränderung des Timer-Prescalers brachte flackern mit sich, so wie ich mir das gedacht habe.

**Kampi** · 11.03.2012, 13:19

Im Endeffekt rufst du mit GoSub Fading ja nur das Programm auf.
Lass das GoSub weg und pack das Unterprogramm direkt dahin wo dein GoSub stand. Und in der Timer ISR setzt du nur das Flag, welches du im Mainprogramm auswertest.
Das sieht dann etwa so aus:

Code:

'#########
'## EDT ##
'#########
'---------
'TinyRGB
'V1.0
'04.03.2012
'---------
'schaltplan_tinyrgb_v1_0.dsn
'---------
'AtTiny13 @ 9,6 Mhz internal RC-Clock
'Jp1 gesetzt: Modus 0 aktiv
'Jp2 gesetzt: Modus 1 aktiv
'Modus 0: Farbwechsel über alle drei Grundfarben (R-G-B)
'Modus 1: Effekt-Farbwechsel
'---------


$regfile = "attiny13.dat"
$crystal = 9600000                      '9,6 Mhz
$hwstack = 8
$swstack = 4
$framesize = 10


'CONFIG IN/OUT
Config Portb.0 = Output                                     'Blau
Config Portb.1 = Output                                     'Grün
Config Portb.2 = Output                                     'Rot
Config Pinb.3 = Input                                       'Jp1
Config Pinb.4 = Input                                       'Jp2
Portb.3 = 1                                                 'Pullup Jp1 einschalten
Portb.4 = 1                                                 'Pullup Jp2 einschalten

'ALIAS
R Alias Portb.2
G Alias Portb.1
B Alias Portb.0
Jp1 Alias Pinb.3
Jp2 Alias Pinb.4

'CONFIG TIMER
Config Timer0 = Timer , Prescale = 1
On Timer0 Isr_timer0
Enable Timer0
Start Timer0

'VARIABLEN
Dim Pwm_count As Byte                                       'PWM-Variable
Dim C_r As Byte                                             'Channel Rot
Dim C_g As Byte                                             'Channel Grün
Dim C_b As Byte                                             'Channel Blau
Dim Div As Word                                             'Teilervariable
Dim State As Byte                                           'Status
Dim Modus As Bit                                            'Modus
Dim Timerflag As Bit                                        'Flag für die Timer ISR

'INTERRUPTS EIN
Enable Interrupts

'### HAUPTSCHLEIFE ###
Do
   'Vergleich Channel kleiner PWM:
   If C_r < Pwm_count Then R = 1 Else R = 0
   If C_g < Pwm_count Then G = 1 Else G = 0
   If C_b < Pwm_count Then B = 1 Else B = 0

   'Jumperabfrage:
   If Jp1 = 0 Then Modus = 0
   If Jp2 = 0 Then Modus = 1

   If Timerflag = 1 Then
      If Pwm_count = 255 Then Pwm_count = 0                    'PWM-Variable bei 255 resetten
      Incr Pwm_count                                        'PWM-Variable erhöhen
         If Div = 10000 Then                                'Teilervariable bei 10000 resetten
         Div = 0

            If Modus = 0 Then
            Select Case State

            Case 0 : Incr C_r
                     Decr C_b
                     If C_r = 255 Then State = 1

            Case 1 : Decr C_r
                     Incr C_g
                     If C_g = 255 Then State = 2

            Case 2 : Decr C_g
                     Incr C_b
                     If C_b = 255 Then State = 0

            End Select
            End If

            If Modus = 1 Then
               Select Case State

               Case 0 : If C_r < 255 Then Incr C_r
                        If C_r = 255 Then State = 1

               Case 1 : If C_b < 255 Then Incr C_b
                        If C_b = 255 Then State = 2

               Case 2 : If C_g < 255 Then Incr C_g
                        If C_g = 255 Then State = 3

               Case 3 : If C_r > 1 Then Decr C_r
                        If C_g > 50 Then Decr C_g
                        If C_b > 1 Then Decr C_b
                        If C_r = 1 Then State = 4

               Case 4 : If C_g < 255 Then Incr C_g
                        If C_b < 255 Then Incr C_b
                        If C_b = 255 Then State = 5

               Case 5 : If C_g > 1 Then Decr C_g
                        If C_b > 1 Then Decr C_b
                        If C_g = 1 Then State = 0

               End Select
            End If
         End If

      Incr Div                                              'Teilervariable erhöhen
      Timerflag = 0                                         'Flag für die Timer ISR zurücksetzen
   End If

Loop




'ISR TIMER0
Isr_timer0:

   Timerflag = 1

Return

Das ist jetzt dein alter Code ohne das "Select Case" also nicht wundern

So sparst du dir auch das Unterprogramm, weil das alles im Hauptprogramm ausgeführt wird (statt Gosub schreibst du da halt den Code hin).

Edit: Hab einen aktuellen Code eingefügt. So in etwa meinte ich das. Musst du mal gucken ob er für dich in Ordnung ist

**Thomas E.** · 11.03.2012, 16:50

Hallo Kampi!

Dadurch würde ich mir ja nur die Befehle Gosub und Return, sowie die Zeit zum Speichern aller wichtigen Register in den SRAM ersparen. Der benötigte Platz für die eigentlichen in "Fading" enthaltenen Befehle würde somit ja nicht kleiner werden, sondern steht nur an anderer Stelle im Flash. So zumindest meine Gedanken dazu.