引き続き、arduinoとLM1881でビデオのオーバレイ処理
の実験です。
自作したシリアル版のarduino（MEGA8登載機）でさらに
実験してみました。このボードなら、INT0、INT1の
両ピンは完全にフリーになっているので。
で、早速結果はというと…
c-syncはちゃんと検知できました。でもv-syncは
動作せず。
ラインカウンタはｉｎｔ型で定義しているので、
0クリアされずにずーーとカウントしつづけ、
16ビット数値がオーバーラップする時にちょっとだけ
画面に何か出ます。
実験的に、およそ1画面分のライン数で0クリアする
ようにしてみたら、こんな風な画面が出てきました。
垂直同期が取れないので、市松模様が上下にゆっくり流れて
しまっています（TへT）
なお、スケッチはこれ。
（不等号と＆マークは全角に置き換えてます）
// arduino video overlay sketch
// with interrupt 0 (v sync)
// and interrupt 1 (c sync)
// output video signal on digital pin 4
#define video_out 4
volatile int line_no;
volatile boolean bitmap[12] = {LOW,HIGH,
HIGH,LOW,
LOW,HIGH,
HIGH,LOW,
LOW,HIGH,
HIGH,LOW,};
void v_sync()
{
digitalWrite(13, HIGH);
line_no = 0;
}
void c_sync()
{
int disp_line;
int i;
int n;
line_no ++;
if((line_no ＞= 40) ＆＆ (line_no ＜= 135)){
disp_line = (line_no - 40) / 16; //line no now display
for (i=0;i＜2;i++){
digitalWrite(video_out,bitmap[disp_line * 2 + i]); //display a bit
}
digitalWrite(video_out,LOW); //black
}
if (line_no == 262+10){
line_no = 0;
}
}
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(video_out, OUTPUT); // set digital pin4 for output video signal
digitalWrite(video_out, LOW);
line_no = 0;
attachInterrupt(1, c_sync, RISING);
attachInterrupt(0, v_sync, RISING);
}
void loop()
{
Serial.println(line_no);
}
配列「bitmap」で定義したイメージがそのまま
画面に市松模様として表示されているのが
お判りいただけるかと思います。
LM1881を繋がずに単体で動作確認をすればv-sync
割り込みも機能してるし、INT1、INT0を差し替えて、
スケッチも逆に書き直してみましたが、やはり
v-syncだけは機能しません。
（つまり、ハードウェアの故障では無いということ）
少なくともc-syncは考えていたとおりに動くことは
判りました。なのでreduino-nanoでc-syncが動作
していなかったのは、やはりデジタル3ピンに繋がった
470Ωの抵抗のせいだろうと思います。
一方、v-syncが上手く機能しない理由はまだあまり
釈然としないのですが、なんとなく想像レベルでは
理由が思い浮かびます。
その理由は…
c-syncでの処理時間が長すぎるということが1点。
そして、割り込みからの復帰処理（arduino言語の
標準機能の内部処理）で、int0、int1どちらから
復帰する際にも両方のトリガーをクリアしてしまう
のでは、ということ。
ＡＶＲには32バイトのレジスタファイルが存在する
ので、高級言語の割り込み処理では、これら32個
のレジスタをドッカンとスタックに押し込んで
いるようです。（arduinoについてはまだ未確認ですが）
割り込み開始で32個一気にpush。割り込み終了時に
32個纏めてpopをすることになるわけですが、
これにかなりの時間を使ってしまうだろうという
のが1点。
さらに、高級言語なので元々処理速度が遅いという
のが2点目。
多分そこらへんの理由もあって、1回のc-sync割り込み
に要する時間は結構長いはず。
それは何に影響するのか？
特に垂直同期期間では、シンクロ信号に等価パルス
が入るので、走査線1本の時間は通常の半分しか
ありません。
そうなると、v-syncのトリガがc-sync処理中に発生
するという可能性が高まります。多分、実際c-sync
処理中にv-syncのトリガが引かれているかと
思われます。
その際、
「v-sync割り込みが発生していたよ」
というトリガの履歴がc-sync割り込みからの復帰時にも
残されていれば、その後あらためてv-sync割り込みが
かかり、ラインカウンタがちゃんと0クリアされる
はずなんですが、c-sync割り込みからの復帰時に
v-sync割り込みがあったことの履歴も一緒にクリア
されてしまっているのではないか？と。
そこまでが想像です。
残念ながら、調べ方が思い浮かびません。
arduinoはシミュレーターが付いていないし、
オンボードデバッグするにしても、使えるのは
シリアル通信機能程度。シリアル通信機能は
あまり割り込み処理とはあまり相性良くないし、
ビデオ信号と比べて遅すぎて有効ではありません。
本当は、シミュレーター使ってc-sync割り込み1回
の処理時間（処理クロック数）を調べたい
のですが…
ひとまず、arduinoの処理速度や割り込み機能を
使う範囲では、このレベルが限界かなぁ…と。
どなたか頑張って、v-syncにきちんとシンクロさせる
ことに挑戦してみてください！
調査方法といえば、arduinoもＷＩＮ－ＡＶＲも
ｇｃｃベースなので、上手いことＷＩＮ－ＡＶＲを
騙してシミュレーターを使えないかなぁと
考えてみたんですが、arduinoのファイル内に
使えそうなファイルは生成されていないみたい。
もう少し調べてみて、上手いことＷＩＮ－ＡＶＲで
シミュレーションできないか考えてみます。
さすがに組み込みマイコンでは、後付けで
コアダンプを引っ張り出すのは一筋縄で
行かないし、出来たとしても、デバッグ用の
情報をコンパイラが生成しておいてくれないと、
コアダンプも読み様がありませんしね。
本来は、MEGA168にはデバッグ用のワイヤーが
内蔵されているんですけど、arduinoでそれに
対応するくらいなら、最初からＷＩＮ－ＡＶＲ
使いなさいよって話ですよねぇ…
せめてシミュレーター機能は欲しいなぁ…
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