ORANGE pico には、文字列をUARTで送信する uartput コマンドがある。
今回は、この uartput コマンドの処理が完了し、次の処理に移るタイミングを観察してみた。
プログラム
uartput を実行している間、PORT1 に HIGH を出力する。
この処理をサブルーチンとし、様々な長さの文字列を出力してみる。
10 ioctrl 1,0:out 1,0:goto 30
20 out 1,1:uartput 1,data$:out 1,0:pause 100:return
30 data$="1":gosub 20
40 data$="12":gosub 20
50 data$="12345678":gosub 20
60 data$="123456789":gosub 20
70 data$="1234567890":gosub 20
80 data$="1234567890123456":gosub 20
実行結果
uart 1,2,9600 を実行し、通信速度を 9600bps に設定してから実行した。
すると、ロジックアナライザにより以下の波形が得られた。
以下、それぞれの文字列の出力の様子を詳しくみていく。
1文字の文字列の出力
UARTへの出力が続いている中、PORT1 がすぐ LOW になっており、uartput の処理がすぐに完了していることがわかる。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 80.5μs であった。
2文字の文字列の出力
2文字出力しても、uartput の処理はすぐに完了した。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 74.0μs であった。
今回1文字出力したときよりも時間が短くなっている。
割り込み処理のタイミングの影響などの可能性が考えられる。
8文字の文字列の出力
8文字出力しても、uartput の処理はすぐに完了した。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 87.2μs であった。
今回の測定において、1文字出力したときよりは長くなった。
9文字の文字列の出力
9文字出力しても、uartput の処理はすぐに完了した。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 91.8μs であった。
今回の測定において、8文字出力したときよりも長くなった。
10文字の文字列の出力
10文字出力すると、uartput の処理はは最初の1文字の送信が完了したあたりで完了した。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 1127.0μs であった。
9600bps で1文字 (10ビット) 送信するのにかかる時間は 1041.7μs であり、これを除くと 85.3μs となる。
これは今回9文字出力したときよりも短い。
16文字の文字列の出力
10文字出力すると、uartput の処理はは最初の7文字の送信が完了したあたりで完了した。
PORT1 が HIGH になっていた時間は 7351.3μs であった。
9600bps で7文字 (70ビット) 送信するのにかかる時間は 7291.7μs であり、これを除くと 59.6μs となる。
この時間は、今回の2文字の出力時の時間よりさらに短い。
「すぐに完了した」ときでも PORT1 が HIGH になっていてかつ送信中の時間が存在し、これに相当する部分まで引かれてしまうのが「すぐに完了した」ときと比べて短くなりすぎる原因であると考えられる。
結論
ORANGE pico の uartput の処理は、送信が残り9文字以下になったときに完了する。
これには、以下の理由があると考えられる。
- ORANGE pico で使用しているマイコンの PIC32MX シリーズの UART ペリフェラルには、8バイトの送信バッファがあり、送信中の1バイトを含めて9バイトのデータを貯めておける。
- ORANGE pico のソフトウェア側では送信バッファを用意せず、
uartputはデータをハードウェアに渡せる状態になるまで待機する。