Raspberry Pi > GPIO > 50kHzから800kHzの範囲のクロックを出そうとした > 失敗 > RPi.GPIO + time.sleep()使用時に58kHz程度 > time.sleep()関連の実装と最小時間(usec) / PWM / 周波数ジェネレータ を教えていただきました

動作環境

Raspberry Pi 2 Model B (以下RPi)
Raspbian Jessie
Tektronix TDS 2024C (200 MHz, 2GS/s)

某マイコン(uC)で50kHzから800kHzのクロックを使うセンサーを試そうとしたが、そのuCで直接試用するのは荷が重いと感じた。

RPiで試すことにした。

参考情報

Raspberry Pi 2 vs. 1 GPIO Benchmark
http://codeandlife.com/2015/03/25/raspberry-pi-2-vs-1-gpio-benchmark/

使ったことがあるRPi.GPIOではPi 2で243kHz出せるとのこと。Pi 1は70kHzとのこと。

上記の関連コードは以下にある。
http://codeandlife.com/2012/07/03/benchmarking-raspberry-pi-gpio-speed/

試してみた

ベースcodeは以下にした。
http://qiita.com/7of9/items/d4c2ec34c368569e0882

gpio.py

#!/usr/bin/env python

import RPi.GPIO as gpio
import time
usleep = lambda x : time.sleep(x/1000000.0)
nsleep = lambda x : time.sleep(x/1000000000.0)

gpio.setmode(gpio.BOARD)

kPinCLK = 8 # GPIO14, 4th from the top at right sides

gpio.setup(kPinCLK, gpio.OUT)

print "hello"

while True:
	gpio.output(kPinCLK, True)
	nsleep(1.0)
	gpio.output(kPinCLK, False)
	nsleep(1.0)

nsleep(1.0)にて矩形の1周期を2ナノ秒に設定したが、59.504kHzであった。

nsleep(1.0)をnsleep(100.0)にしたところ58.5kHzであった。ほとんど変化がない。

58.82kHzは17マイクロ秒に相当する。

2つのnsleep(1.0)をコメントアウトした場合は189kHz程度にはなった。

補足

RPi.GPIOの使用時の注意点については、ストックした記事のコメント欄で見た覚えがあるが、その記事を見つけられない。

RPi.GPIOの使用時の注意点などについて、コメントに記載されている。
割込みについての記載。
http://qiita.com/rukihena/items/fb94a2cdcbb37ec8ced7

追加で教えていただいた事項

(追記 2016/02/07)

@mt08さんのコメントにてtime.sleep()関連の実装について教えていただきました。

コメントの通り、usが最小の処理時間になりそうですね。

@rukihena さんのコメントにてソフトウェアクロック生成の問題点、PWM, SPIクロック、周波数ジェネレーターを紹介いただきました。