Arduino-UNOでのdelayMicrosecondsの設定は16383までだ！

Arduinoでまたもや注意点を。
落とし穴にはまりました。

Arduinoでの時間待ち関数、あれこれ用意されていますが
　　・μ秒単位の設定で。
　　・ソフトのループで処理してる。
　　・割り込みを止める処理内でも使える。
という「delayMicroseconds」が便利かと。

　　delay()はタイマー0のオーバーフロー割り込みを使ってるんで、
　　ちょいキラいで、簡単なテスト的プログラムの他は私は使いません。

delayMicrosecondsの関数プロトタイプを見ると、
　　　void delayMicroseconds(unsigned int us)
となっていて、「unsigned int」、16ビットのword値で設定できる
ことがわかります。
つまり、最大が「65535」で「65ミリ秒ちょい」が最大値だと思っちゃう
わけです。
ところが・・・
Arduino-UNOのような16MHzクロックで動いているAVRマイコンでは
この「us」値を4倍にしてループカウンタの値を得ているのです。
そしてそのループカウンタはwordのまま。
ということは「us」値として設定できる有効な最大値は16383。

ソース「wiring.c」を見ると、
　#elif F_CPU >= 16000000L　　　// クロック16MHz
　　　　：
　　　us <<= 2; // x4 us, = 4 cycles　　// us値を4倍に
　　　　：
　　　L1:sbiw us, 1　　// 機械語で減算 4クロックでloop
　　　　 brne L1　　　// 1loopが0.25us
　　　　：
こんな処理になっているのです。

関数のプロトタイプを見ただけでは「us」の最大が16383
だなんて気が付きません。

wordの最大65535に近い「delayMicroseconds(50000)」と
50mS待ちをやってみると
　 50000*4 = 2000000 → & 0x0FFFF → 3392
3392*0.25us = 0.848ms
と0.8msちょいになってしまい、望んだ50mSとはかけ離れた
待ち時間になってしまいます。

Arduinoの関数リファレンスを見れば、
　　・16383マイクロ秒以内の値を指定する
　　・数千マイクロ秒を超える場合はdelay関数を使え
と記されているんですが、こんな落とし穴があるとは
ついさっきまで気が付きませんでした。

※参考
　・Arduinoから「タイマー0」を取り上げる（ユーザーが使う

※追記
delay()が32bit値で設定できるんで、delayMicrosecondsも
32bitで時間設定できるよう、こんな関数にしておけばいかがでしょうか。

/*****　1us delay　 *****/
//　delayMicrosecondsの最大値16383(0x3FFF)で
//　処理を区分
void delay1us(uint32_t us)
{
uint32_t cnt, i;
uint16_t m;
　　if(us < 16384L){　　　　　　　　　　 // 16383までなら
　　　　delayMicroseconds((uint16_t)us); // そのまま
　　}
　　else{　　　　　　　　　　　 // 16384以上
　　　　cnt = us >> 13;　　　　 // 1/8192
　　　　m　 = (uint16_t)us & 0x1FFF;　　// あまり 0～8191
　　　　for(i = 0; i < cnt; i++){　　　 // loop　　　　
　　　　　　delayMicroseconds(8192);　　// 8192usで
　　　　}
　　　　if(m != 0){　　　　　　　　　　 // 残り
　　　　　　delayMicroseconds(m);
　　　　}
　　}
}

cnt回ループするところでの遅れが積み重なるんで、遅れが気になる
なら delayMicroseconds(8192 - 10); などとちょい補正を。


※さらに追記
液晶表示制御ライブラリ「LiquidCrystal.cpp」の中、105行目に・・

// according to datasheet, we need at least 40ms after power rises
// above 2.7V before sending commands.
// Arduino can turn on way before 4.5V so we'll wait 50
　　delayMicroseconds(50000);
　　　　：
私と同じ50ms待ちを発見。　　実害は無いでしょうけど。