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使用Python的utime模块:编写更精确的延时控制程序,探索sleep_us()函数的潜力

发布时间:2024-01-02 21:34:24

Python的utime模块提供了对时间的基本操作,包括延时控制。具体来说,utime模块提供了sleep_us()函数,可以用于实现更精确的延时控制。

sleep_us()函数可以让程序暂停执行一段时间,时间单位为微秒(毫秒的千分之一)。通过使用该函数,我们可以实现更精确的延时,以满足对时间要求更高的应用场景。

下面是一个使用sleep_us()函数的例子,以展示其潜力及使用方法。

import utime

def precise_delay_us(microseconds):
    start_time = utime.ticks_us()  # 获取当前时间(微秒)
    while utime.ticks_diff(utime.ticks_us(), start_time) < microseconds:
        pass  # 空循环,等待指定的微秒数过去

# 使用示例:延时200毫秒(200000微秒)
precise_delay_us(200000)

# 或者使用ticks_add()函数,同样可以实现延时200毫秒
start_time = utime.ticks_us()
end_time = utime.ticks_add(start_time, 200000)
while utime.ticks_diff(utime.ticks_us(), end_time) < 0:
    pass

在上面的例子中,定义了一个precise_delay_us()函数,用于实现微秒级别的延时。该函数首先获取当前的时间,然后进行循环,直到经过的微秒数达到指定的延时时间。

另外一种方式是使用ticks_add()函数,该函数用于计算给定时间戳加上指定微秒数后的时间戳。在循环中,我们比较当前时间与结束时间的差值,直到差值为负,则表示延时结束。

需要注意的是,由于计算时间差值是通过无符号整数进行计算的,因此在负值时有一个特殊情况。当当前时间位于溢出区域时,即表示已经经过了指定的延时时间。

sleep_us()函数的潜力在于提供了更细粒度的延时控制,因为它使用微秒作为时间单位。这对于一些对时间要求很高的应用场景非常有用,如实时系统、精确的数据采集等。

需要注意的是,sleep_us()函数在延时过程中是一个阻塞函数,即程序会暂停执行,直到延时结束。如果需要同时执行其他任务,可以使用多线程、协程等方式来实现并发执行。

在编写更精确的延时控制程序时,除了使用sleep_us()函数,还可以通过其他方式提高延时的精确性,如使用硬件定时器、中断等。这些方法可以根据具体的应用需求进行选择和使用,以获得更好的性能和精确性。