Arduino IDEでラズパイ・ピコ：Serial出力がバッファされていないぞ

ラズパイ・ピコをArduino IDEで動かそうとしたけど
ということで、ゴソゴソしております。

なんやかんや分かってきたこと。

・タイマー割り込みについて

(1)「rp2040-datasheet.pdf」の「4.6.4.2. Set an alarm」
　　に記されている方法を試したけど、受け付けてもらえ
　　ませんでした。
https://github.com/raspberrypi/pico-examples/blob/master/timer/timer_lowlevel/timer_lowlevel.c#L25-L72

(2) Arduinoライブラリを探すと、
https://github.com/khoih-prog/MBED_RPI_PICO_TimerInterrupt
https://github.com/khoih-prog/RPI_PICO_TimerInterrupt
　　の二つが出てきます。

　　この「MBED_RPI_PICO_TimerInterrupt」を使うと
　　定周期のタイマー割り込み(RP2040で言うところの
　　アラーム割り込み)がうまくいきました。

1ms周期での割り込み例

loopでパルスをon/offして割り込みが入った時の処理時間を
確かめました。

・シリアル出力・・・ちょっと問題
　　こちらの環境では「Serial.print」がうまく
　　行かなかったので「Serial1」を使っています。
　　　（端子GP0のUART0 TX）
この「Serial1.print」がバッファリングしていないのです。
1文字ずつの送出完了を待って文字列を出すのです。
115200ボーなら16文字で1.4ms。
電文の送出が終わるまで、他のことができません。
Arduino-UNOでさえ、送受とも64バイトのバッファを
持っていて割り込み処理してるのに・・・
　　※Serial1にしてるが悪いのかも？
　　　要調査案件。



RP2040のUART、送受とも32文字のFIFOを持っている
はずなのですが、オシロ波形を見る限り生かされていない
ような感じです。

しかし・・・ 4月1日にテストした9600ボーでの出力は
ちゃんとバッファされているようだし・・・・
タイマー割り込みを使ったのが悪いの？
なんでしょね。

4月1日のスケッチをあらためて走らせてみたら・・・
送信データをバッファしなくなっていました。
　　※異なる波形がオシロに出ました。
4月1日以降、タイマー割り込みを動かすためにArduinoの環境を
あれこれしたので、どこかがおかしくなった可能性が大です。

ラズパイ・ピコ向けの環境、再構築でしょうかね。
困ったぞ！

・試したスケッチ。

/*****  ラズパイ・ピコ RP2040 1msタイマー割り込みのテスト  ****/ 
//  TimerInterruptTest.ino
//  For MBED RP2040-based boards such as Nano_RP2040_Connect, RASPBERRY_PI_PICO, ADAFRUIT_FEATHER_RP2040 and GENERIC_RP2040.
//  Written by Khoi Hoang
//  Built by Khoi Hoang https://github.com/khoih-prog/MBED_RPI_PICO_TimerInterrupt
//  Licensed under MIT license
//      "This code is intended to run on the MBED RASPBERRY_PI_PICO platform!"
//      "Please check your Tools->Board setting."
#include "MBED_RPi_Pico_TimerInterrupt.h"

/*****  タイマーデータ *****/
volatile byte f_1ms;        // 1msフラグ
volatile word tm_1ms;       // 1msダウンカウントタイマー
volatile byte f_1sec;       // 1秒フラグ
volatile word cnt_1000;     // 1秒カウント
/*****  シリアル出力  *****/
char tx_bff[64];            // sprintf用

/*****  1ms タイマー割り込み処理      *****/
void TimerHandler0(uint alarm_num)
{ 
//static byte f_x3 = 0;             // GP3トグル用フラグ
    TIMER_ISR_START(alarm_num);     // ISR前処理
    gpio_put(2, HIGH);              // GP2 H 割り込み処理時間チェック
//  gpio_put(3, f_x3);              // GP3 トグル
//  f_x3 ^= 1;
    f_1ms = 1;                      // 1ms経過
    if(tm_1ms)      tm_1ms--;       // 1msダウンカウントタイマー
    cnt_1000++;                     // 1秒計時
    if(cnt_1000 >= 1000){           // 1000 x 1ms
        cnt_1000 = 0;
        f_1sec = 1;                 // 1秒経過フラグをon
    }
    gpio_put(2, LOW);               // GP2 L 割り込み処理時間チェック
    TIMER_ISR_END(alarm_num);       // ISR後処理
}

// Init MBED_RPI_PICO_Timer, can use any from 0-15 pseudo-hardware timers
MBED_RPI_PICO_Timer ITimer0(0);

/*****  セットアップ  *****/
void setup(){
    pinMode(2,  OUTPUT);        // タイミングチェック用
    pinMode(3,  OUTPUT);
    pinMode(4,  OUTPUT);
    pinMode(5,  OUTPUT);
    pinMode(25, OUTPUT);        // LED
    Serial1.begin(115200);      // シリアル1で出力
    ITimer0.attachInterruptInterval(1000, TimerHandler0);    // タイマー0:1ms
}

/*****  ＬＯＯＰ        *****/
void loop(){
byte f_x5  = 0;             // GP5トグル用
byte f_x25 = 0;             // LEDトグル用
word     cnt;               // tm_1ms回数
uint32_t t;                 // micros経過時間
uint32_t us;
    us = micros();
    cnt = 0;
    while(1){
        gpio_put(5, f_x5);      // GP5トグル
        f_x5 ^=1;               // loop時間チェック
//  時間経過チェック
        if(f_1sec){             // 1秒経過?
            f_1sec = 0;
            gpio_put(25, f_x25);    // LEDトグル
            gpio_put(4,  f_x25);    // GP4も同時に
            f_x25 ^=1;
        }
        if(tm_1ms == 0){            // 1msタイムアップ?
            gpio_put(3, HIGH);      // GP3 H
            tm_1ms = 250;           // 0.25秒をセット
            t = micros() - us;      // 経過時間(us)
            us = micros();
            sprintf(tx_bff, "%4d %4ld.%03ldms",
                cnt, t / 1000, t % 1000);
            gpio_put(3, LOW);           // GP3 L
            Serial1.println(tx_bff);
            cnt++;                      // 回数
            if(cnt > 9999)  cnt = 0;    // max9999
        }
    }    
}

※その後
ボードマネージャーで一つ前のにしたら、バッファリングされる
ようになりました。


こんな波形に。


シリアルデータの出力が続いていても、
loopを回っているパルスが出ています。
この間は別の処理を動かせます。

しかし・・・
2発目の1ms割り込みでのタイミングのloopパルスを
見ると、割り込みで途切れているのが見えています。

ところが・・・
シリアルデータを割り込みでバッファリングしていたら、
1ms割り込み以外の途切れも見えるはずです。
テストスッケッチでの送出文字数は17。
RP2040のFIFOは32文字。
文字数を多くしたらどうなるか、試してみます。
　：
　：

試しました。
32文字より増やしたら、その分だけ待ちが発生。
ということで、バッファリングは送信割り込みではなく
FIFOを使っているということになります。

しかし、ツールの環境を変えてダメになる場合が出る
とは・・・困った困った。