Реализация задержки в микросекундах на Python

Технические обсуждения Встроенная система
1

Методы реализации задержки/тайминга в микросекундах (мкс) на Python

Введение

В последнее время я изучаю GPIO Raspberry Pi и хочу использовать Python для чтения данных с датчика температуры и влажности DHT11. DHT11 использует однопроводную шину, для чего требуется задержка в микросекундах. Функция sleep(), похоже, не может достичь требуемой точности. Затем я обнаружил, что временные метки могут быть точными до семи знаков после запятой, то есть до 0,1 микросекунды. Хотя на практике такая точность, вероятно, недостижима, она всё же должна быть достаточной.

725×210 5.5 KB

Этот метод применим только в системах Linux. В Windows, по неизвестным причинам, задержка всегда начинается от 1000 микросекунд.

1 секунда (с) = 1000 миллисекунд (мс) = 1 000 000 микросекунд (мкс)

Что такое временная метка

Временная метка — это общее количество секунд, прошедших с 00:00:00 1 января 1970 года по Гринвичу (08:00:00 1 января 1970 года по китайскому стандартному времени) до настоящего момента.

Реализация

Записываем начальную временную метку, затем входим в цикл, где на каждой итерации записываем новую временную метку. Условие цикла: разница между текущей и начальной метками меньше заданного значения — продолжаем цикл, пока разница не станет больше или равна заданному значению.

Исходный код:

import time    # Импорт модуля time
# https://blog.zeruns.com/
def delayMicrosecond(t):    # Функция задержки в микросекундах
    start, end = 0, 0       # Объявление переменных
    start = time.time()     # Запись начального времени
    t = (t - 3) / 1000000   # Преобразование входного значения t в секунды, -3 — компенсация задержки
    while end - start < t:  # Цикл до тех пор, пока разница не станет больше или равна заданной
        end = time.time()   # Запись конечного времени

Способ использования: скопируйте приведённый выше код в вашу программу и вызовите функцию delayMicrosecond(t), где t — время задержки в микросекундах.

В приведённом выше коде t-3 — это компенсация задержки, поскольку вызов функции и выполнение цикла также требуют времени. Вы можете настроить это значение по результатам собственных тестов. При тестировании на Raspberry Pi 4 я обнаружил, что дополнительно тратится 3 микросекунды, поэтому вычитаем 3.

Пример

import time    # Импорт модуля time
# https://blog.zeruns.com/
def delayMicrosecond(t):    # Функция задержки в микросекундах
    start, end = 0, 0       # Объявление переменных
    start = time.time()     # Запись начального времени
    t = (t - 3) / 1000000   # Преобразование входного значения t в секунды, -3 — компенсация задержки
    while end - start < t:  # Цикл до тех пор, пока разница не станет больше или равна заданной
        end = time.time()   # Запись конечного времени

a = time.time()   # Запись времени начала выполнения функции задержки
delayMicrosecond(35)  # Задержка 35 микросекунд
b = time.time()   # Запись времени окончания выполнения функции задержки

print("https://blog.zeruns.com/")
print((b - a) * 1000000)  # Вывод времени, затраченного на выполнение функции задержки

Результат:

380×145 2.91 KB

712×452 22.3 KB

Рекомендуем к прочтению

1 лайк