动态执行指令：解锁 RP2040 PIO 更灵活的用法

PIO 使用 exec 执行 instr 寄存器指令

前面我们提到除了指令内存外，状态机还可以从其他三个来源执行指令：

• MOV EXEC 可以从 Source 指定的某个寄存器执行指令。
• OUT EXEC 可以执行 OSR 移出的数据。
• 从 SMx_INSTR 控制寄存器执行指令，系统可以将指令直接写入该寄存器，以立即执行。

接下来，我们使用 StateMachine.exec() 方法对来自给定字符串 instr 的指令进行编码。

以下代码可以在我们提供的资料包中 elegance-devkit v1\Demo\31 PIO_Exec 文件夹找到。

示例代码如下：

# Python env   : MicroPython v1.23.0
# -*- coding: utf-8 -*-        
# @Time    : 2024/7/28 上午11:16   
# @Author  : 李清水            
# @File    : main.py       
# @Description : PIO类实验，在PIO程序中使用exec指令执行 pioasm 指令

# ======================================== 导入相关模块 ========================================

# 导入时间相关的模块
import time
# 导入RP2040相关的模块
import rp2
# 导入硬件相关的模块
from machine import Pin

# ======================================== 全局变量 ============================================

# ======================================== 功能函数 ============================================

# 使用装饰器定义了一个 PIO 程序：blink函数，不执行任何操作
@rp2.asm_pio(set_init=rp2.PIO.OUT_LOW)
def blink() -> None:
    """
​    定义一个空的 PIO 程序。

​    Args:
​        None

​    Returns:
​        None

​    Description:
​        该 PIO 程序不执行任何操作，仅作为状态机的占位程序。
​    """
​    ​pass

# ======================================== 自定义类 ============================================

# ======================================== 初始化配置 ==========================================

# 上电延时3s
time.sleep(3)
# 打印调试信息
print("FreakStudio: PIO use exec instruction to execute pioasm instruction")

# 创建了一个状态机,将 blink() 函数作为程序,并设置频率为 系统时钟/2000 Hz，同时设置set_bases为GPIO25
sm = rp2.StateMachine(0, blink, freq=2000, set_base=Pin(25))

# ========================================  主程序  ===========================================

# 启动状态机
sm.active(1)

while True:
    # 状态机加载指令'set(pins, 1)'
    sm.exec('set(pins, 1)')
    # 延时1s
    time.sleep(1)
    # 状态机加载指令'set(pins, 0)'
    sm.exec('set(pins, 0)')
    # 延时1s
    time.sleep(1)

其整体执行流程如下图所示：

烧录代码到 Pico，可以看到板载 LED 灯闪烁：