MicroPython sleep_us 谎言？

Question

在从事另一个项目时，我在处理时间方面遇到了一些奇怪的事情。
尤其是

time.ticks_us()

。

我使用的是ESP32 S2模块。

代码：

from time import ticks_us, sleep_us
for i in range(100):
    t2 = ticks_us()
    sleep_us(1)
    t = ticks_us() - t2
    print(t)

未接近 1 μs。
最短：105 μs
最大值：120 μs

我记得它是 Python（在我的例子中是 MicroPython），但仍然如此。
它还取决于运行频率。

我错了吗？

这个“模式”没有用吗？

Answer 1

我对 micropython 不熟悉，但在典型的多线程操作系统上，睡眠会放弃当前线程的时间片。睡眠是“最短”时间，但进程的线程可能在一段时间内不会再次被调度。自旋等待（不放弃线程时间片的循环）使用更多的 CPU，但可以更准确。它们对于非常短的等待很有用。 Windows 操作系统示例：

import time

def spinwait(t):
    start = time.perf_counter()
    while time.perf_counter() - start < t:
        pass

# Using sleep
trials = []
for _ in range(1000):
    start = time.perf_counter()
    time.sleep(1e-6)
    trials.append(time.perf_counter() - start)
print(f'min={min(trials):.09f}, ave={sum(trials) / 1000:.09f}, max={max(trials):.09f}')

# using spinwait
trials = []
for _ in range(1000):
    start = time.perf_counter()
    spinwait(1e-6)
    trials.append(time.perf_counter() - start)
print(f'min={min(trials):.09f}, ave={sum(trials) / 1000:.09f}, max={max(trials):.09f}')

输出：

min=0.000006700, ave=0.000007603, max=0.000527600
min=0.000001500, ave=0.000001682, max=0.000003900

Answer 2

只是猜测，因为它是嵌入式开发

MCU 按时钟周期工作，并具有处理指令的机器周期（并且可能存在中断或其他具有更高优先级的系统功能）。如果 MCU 足够慢，它可能不会注意到 sleep_us() 已经工作了 100us，并在超过 100us 一段时间后结束该函数。

我建议如果某些事情确实需要经常发生，那么就让它在某个 while() 循环中。或者，如果它是可能被中断处理的东西，那么我们就使用它。如果流程具有精确的操作顺序，您可能还想使用状态机（或令牌处理）。