Eine RGB-Led und ein AtTiny13

**Searcher** · 12.03.2012, 09:47

Zitat von Kampi

Müsste man mal schauen, was Bascom aus einem INCR oder DECR Befehl macht. Gibt es irgendwo eine Auflistung der Bascom Befehle und ihrem Gegenstück in ASM?

Hallo Kampi,
so 'ne Auflistung kenne ich nicht. Hab das aber für was anderes mit einem Disassembler gemacht:
https://www.roboternetz.de/community/threads/56208-Int0-gibt-2-Impulse-!?p=535821&viewfull=1#post535821

Das ReAVR hatte ich von hier: http://www.jassenbaum.de/ja-tools/

Gruß
Searcher

**MagicWSmoke** · 12.03.2012, 10:00

So werden's 72%:

Code:

Dim C_r As IRam Byte At 12                                                      'Channel Rot
Dim C_g As IRam Byte At 13                                                      'Channel Grün
Dim C_b As IRam Byte At 14                                                      'Channel Blau

Und das bringt's auf 66%:

Code:

On Timer0 Isr_timer0 Nosave
' ...
'ISR TIMER0
Isr_timer0:
        !push        r16
        !push        r17
        !push        r20
        !push        r21
        !push        r23
        !push        r24
        !push        r26
        !push        r30
        !push        r31
        !in          r24, SREG
        !push        r24
   Incr Pwm_count                                                               'PWM-Variable erhöhen
   If Div = 10000 Then                                                          'Teilervariable bei 10000 resetten
      Div = 0
      Set Flag_a
   End If
     Div = Div + 1                                                              'Teilervariable erhöhen
        !pop        r24
        !out        SREG,r24
        !pop        r31
        !pop        r30
        !pop        r26
        !pop        r24
        !pop        r23
        !pop        r21
        !pop        r20
        !pop        r17
        !pop        r16
Return

Außerdem kommt man dann ordentlich mit dem HWStack hin. Es hatte vorher lediglich keine Auswirkung wenn SWStack und Frame überschrieben wurden. Das Sichern der Register kostete 26 Bytes HWStack und der Aufruf von Incr Div nochmal 2 Bytes, 8 Bytes waren also viel zuwenig. Nun werden nicht mehr als 10 Byte Stack verwendet, bei Bedarf an mehr Platz für Variablen können folgende Stackangaben nochmal verkleinert werden, SWStack und Frame werden sowieso nicht benutzt.

Code:

$hwstack = 16
$swstack = 16
$framesize = 24

Hinweis dazu: die selektive Registersicherung per Nosave/Push/Pop ist nur solange als gültig zu betrachten, solange die ISR nicht verändert wird, evtl. muss man auf die Bascom-Version achten, hier 2.0.7.4
Interessanterweise wird mit ausgeschalteter Optimierung jeweils 1% weniger Speicher belegt.

Benötigt die Deklaration Var = Var + 1 tatsächlich weniger Speicher als ein einfaches Incr Var?

Nein, das ist falsch. Incr Byte_Var und Byte_Var = Byte_Var +1 erzeugen zwar identischen Code, hingegen wird Word_Var = Word_Var +1 Inline compiliert, dagegen Incr Word_Var als Funktionsaufruf. Es hängt also erst einmal von der Zielvariablen ab.
Eine Funktion aufzurufen, d.h. Setzen der Register und ein RCALL/CALL, kostet weniger Flashspeicher als wenn der Code Inline eingebaut wird.
Hat man viele Stellen im Code, in denen eine Word-Variable um 1 erhöht wird, so ist es also genau anders herum, man spart mit der Incr-Version Speicherplatz. Das kann sich aber mit der Bascom-Version ändern.
In unserem Fall ist Div = Div + 1 besser, da es etwas weniger Stack braucht und schneller ist.

**Kampi** · 12.03.2012, 12:50

Zitat von MagicWSmoke

So werden's 72%:

Code:

Dim C_r As IRam Byte At 12                                                      'Channel Rot
Dim C_g As IRam Byte At 13                                                      'Channel Grün
Dim C_b As IRam Byte At 14                                                      'Channel Blau

Und das bringt's auf 66%:

Code:

On Timer0 Isr_timer0 Nosave
' ...
'ISR TIMER0
Isr_timer0:
        !push        r16
        !push        r17
        !push        r20
        !push        r21
        !push        r23
        !push        r24
        !push        r26
        !push        r30
        !push        r31
        !in          r24, SREG
        !push        r24
   Incr Pwm_count                                                               'PWM-Variable erhöhen
   If Div = 10000 Then                                                          'Teilervariable bei 10000 resetten
      Div = 0
      Set Flag_a
   End If
     Div = Div + 1                                                              'Teilervariable erhöhen
        !pop        r24
        !out        SREG,r24
        !pop        r31
        !pop        r30
        !pop        r26
        !pop        r24
        !pop        r23
        !pop        r21
        !pop        r20
        !pop        r17
        !pop        r16
Return

Außerdem kommt man dann ordentlich mit dem HWStack hin. Es hatte vorher lediglich keine Auswirkung wenn SWStack und Frame überschrieben wurden. Das Sichern der Register kostete 26 Bytes HWStack und der Aufruf von Incr Div nochmal 2 Bytes, 8 Bytes waren also viel zuwenig. Nun werden nicht mehr als 10 Byte Stack verwendet, bei Bedarf an mehr Platz für Variablen können folgende Stackangaben nochmal verkleinert werden, SWStack und Frame werden sowieso nicht benutzt.

Code:

$hwstack = 16
$swstack = 16
$framesize = 24

Hinweis dazu: die selektive Registersicherung per Nosave/Push/Pop ist nur solange als gültig zu betrachten, solange die ISR nicht verändert wird, evtl. muss man auf die Bascom-Version achten, hier 2.0.7.4
Interessanterweise wird mit ausgeschalteter Optimierung jeweils 1% weniger Speicher belegt.

Nein, das ist falsch. Incr Byte_Var und Byte_Var = Byte_Var +1 erzeugen zwar identischen Code, hingegen wird Word_Var = Word_Var +1 Inline compiliert, dagegen Incr Word_Var als Funktionsaufruf. Es hängt also erst einmal von der Zielvariablen ab.
Eine Funktion aufzurufen, d.h. Setzen der Register und ein RCALL/CALL, kostet weniger Flashspeicher als wenn der Code Inline eingebaut wird.
Hat man viele Stellen im Code, in denen eine Word-Variable um 1 erhöht wird, so ist es also genau anders herum, man spart mit der Incr-Version Speicherplatz. Das kann sich aber mit der Bascom-Version ändern.
In unserem Fall ist Div = Div + 1 besser, da es etwas weniger Stack braucht und schneller ist.

Echt stark was du da noch rausgequetscht kriegst :O
Wenn man in der ISR jetzt nur ein Flag setzt, kann man dann trotzdem deine ISR so wie sie ist nutzen oder muss man an dem push usw. noch was ändern?
Oder sicherst du damit nur die ganzen Register, egal wie die verwendet wurden?
Kannst du das nochmal bischen genauer erläutern

. Bin jetzt neugierig geworden

Und das Decr und Incr besser ist wenn man ein Word hat ist ja auch interessant zu wissen.

**MagicWSmoke** · 12.03.2012, 14:37

Zitat von Kampi

Wenn man in der ISR jetzt nur ein Flag setzt, kann man dann trotzdem deine ISR so wie sie ist nutzen oder muss man an dem push usw. noch was ändern?
Oder sicherst du damit nur die ganzen Register, egal wie die verwendet wurden?

Nein, ich würde vor pauschaler Nutzung immer vorsichtig sein.
Es sind insgesamt 32 Register und ich sichere nur die Verwendeten. Da ist's wichtig sich dazu das erzeugte ASM-Compilat ansehen und zu schauen was da tatsächlich hergenommen wird. Wenn Bascom-Funktionen (wie z.B. Incr) aufgerufen werden, wird's schwieriger, denn dann geht's erstmal aus der ISR per CALL/RCALL raus und mann muss alle weiteren Verzweigungen verfolgen, die der Code nehmen kann.

Darum schrieb ich auch die Version, der Compiler wird zu einem bestimmten Versionsstand bestimmte Register nutzen, aber Garantie für andere Versionen gibt's dafür nicht.

Wird dagegen nur ein Flag gesetzt wird, müssen weniger Register gesichert werden, das würde man besser per Assembler machen, eben weil man dann die volle Kontrolle hat. Am Schnellsten geht ein Bit im Bereich bis I/O &h1F zu setzen. Manche Prozessoren haben GPIO's in dem Bereich, z.B. ATM644:

Code:

On Interruptx ISR Nosave
' ...
ISR:
!SBI   GPIOR0, 0
Return

Meist sitzen die Ports auch in diesem Bereich. Hat man einen Pin des Ports zur freien Verfügung, so ist das die kürzest mögliche Anweisung:

Code:

ISR:
!SBI   PortA, 0
Return

Alles andere geht langsamer. Wenn man keine Fließkomma-Variablen verwendet, dann sind meist R12-R15 frei. Leider gehen einige ASM-Befehle erst ab >= R16, darum wird ein Flag setzen in R12 zu so etwas:

Code:

Dim myFlag As IRam Byte At 12
' ...
ISR:
!PUSH R16
!LDI   R16, 1
!MOV R12, R16
!POP  R16
Return

Ein Setzen einer SRam-Variablen würde so gehen:

Code:

Dim myFlag As Byte
' ...
ISR:
!PUSH R16
!LDI   R16, 1
!STS {myFlag}, R16
!POP  R16
Return

Geht in der ISR gleich schnell wie mit einer IRam-Variablen, nur in der Hauptschleife ist eine Verwendung von Bascom-Befehlen in Verbindung mit IRam immer noch ein Gewinn. Ein Sichern des Statusregisters SREG ist in keinem der Beispiele notwendig, da weder LDI, MOV, PUSH, POP noch STS das SREG verändern.

Und das Decr und Incr besser ist wenn man ein Word hat ist ja auch interessant zu wissen.

Macht sich halt nur bei vielen Anweisungen oder kleinem Speicherplatz wirklich bemerkbar.
Edit:
Pwm_count kann man noch als IRam At 15 dimensionieren, dann geht's auf 65%

**Kampi** · 12.03.2012, 16:37

Das lram sorgt wofür?

**MagicWSmoke** · 12.03.2012, 17:24

Zitat von Kampi

Das lram sorgt wofür?

Die Hilfe unter Dim gefiel Dir nicht ?
IRam ermöglicht es Prozessorregister unter einem Variablennamen anzusprechen. Es gibt im AVR 32 Prozessorregister, nämlich R0-R31.
Mit:

Code:

Dim myFlag As IRam Byte At 12

wird das Register R12 unter Bascomcode als myFlag ansprechbar, also:

Code:

If myFlag = 1 Then
' ...
End If

Prozessorregister dienen üblicherweise als Arbeitsregister und nur wenn diese von Bascom gerade selbst nicht genutzt werden, kann man das machen, was ich hier gezeigt hab'. Sobald z.B. eine Fließkommaberechnung stattfände, würden R12-R15 zerstört und damit die Sache unbrauchbar.

Der Vorteil von IRam-Variablen liegt darin, dass Daten nicht extra aus dem SRam geholt und wieder dahin zurückgespeichert werden müssen, sondern jederzeit verfügbar in den Prozessorregistern vorliegen. Das geht schneller und spart Code.

**Kampi** · 12.03.2012, 17:33

Danke für die Erklärung.
Ich hab unter IRam gesucht und nichts gefunden

Deswegen hab ich gefragt.

**MagicWSmoke** · 12.03.2012, 17:39

Zitat von Kampi

Deswegen hab ich gefragt.

Kein Problem.

IRam gehört weder zu den bekanntesten noch zu den meistverwandten Dingen. Tatsächlich ist's so, dass ich für mich kein IRam verwende, ich schreib dann lieber die ganze ISR in Assembler. Hier fand ich's interessant es zu erwähnen, da man so unter (fast) ausschließlicher Verwendung von Bascom-Befehlen einen deutlichen Vorteil erzielt.

**Thomas E.** · 12.03.2012, 19:18

Zitat von Kampi

Was für ne LED verwendest du den? Auch so eine 3W LED oder kleiner?

Ich verwende eine kleine 5mm RGB-Led mit 4 Anschlüssen, gemeinsame Anode. Durch den geringen Vorwärtsstrom von 20mA pro Farbe konnte ich einen etwaigen Treiber einsparen. Durch großzügige Vorwiderstände (ich will es nicht so hell) wird ein Batteriebetrieb möglich. Die LED ist direkt auf die Platine aufgelötet; da die Platine - oder eher, das Platinchen - sehr klein ist, stört das nicht. Das Platinchen liegt hinter mehreren Kerzen auf der Deko-Ecke eines Kastens und beleuchtet dadurch die Raumecke. Natürlich kommt das Licht nur zur Wirkung, wenn der Raum abgedunkelt ist, aber das war ja auch der Sinn der Sache. Also sozusagen die passende lichttechnische Untermalung zum Kuscheln und Fernsehen.

@MagicWSmoke
Vielen Dank für die sehr interessanten Ausführen. Es ist sehr faszinierend, wieviel du aus dem Code herausholen konntest. Mit den Assembler-Instruktionen habe ich zwar noch meine Probleme, aber das liegt wohl eher daran, dass ich mich zu meiner Schande viel zu wenig damit beschäftige.

**Kampi** · 12.03.2012, 19:31

Zitat von Thomas E.

@MagicWSmoke
Vielen Dank für die sehr interessanten Ausführen. Es ist sehr faszinierend, wieviel du aus dem Code herausholen konntest. Mit den Assembler-Instruktionen habe ich zwar noch meine Probleme, aber das liegt wohl eher daran, dass ich mich zu meiner Schande viel zu wenig damit beschäftige.

Da bist du nicht alleine. Aber das ist genial....der Code wurde von 90% auf 66% runter gedrückt

Zitat von Thomas E.

Ich verwende eine kleine 5mm RGB-Led mit 4 Anschlüssen, gemeinsame Anode. Durch den geringen Vorwärtsstrom von 20mA pro Farbe konnte ich einen etwaigen Treiber einsparen. Durch großzügige Vorwiderstände (ich will es nicht so hell) wird ein Batteriebetrieb möglich. Die LED ist direkt auf die Platine aufgelötet; da die Platine - oder eher, das Platinchen - sehr klein ist, stört das nicht. Das Platinchen liegt hinter mehreren Kerzen auf der Deko-Ecke eines Kastens und beleuchtet dadurch die Raumecke. Natürlich kommt das Licht nur zur Wirkung, wenn der Raum abgedunkelt ist, aber das war ja auch der Sinn der Sache. Also sozusagen die passende lichttechnische Untermalung zum Kuscheln und Fernsehen.

Ok sowas hatte ich auch geplant

nur weil meine LED bisl größer ist muss ich noch 3 Transistoren mit auf die Platine bringen. Aber ich möchte das Ding dann auch mit einem Steckernetzteil betreiben