ATtiny+74HC595でLCDを使う(ShiftLCD 高速版)

こちらで、ShiftLCDライブラリを紹介しました。
ShiftLCDライブラリのライブラリソースを調べてみると、最終的には shiftOut関数を使って
74HC595にデータを書き込んでいることが分かりました。

こちらで ATtiny の SPI-USI ライブラリ(tinySPI)を紹介していますが、
shiftOut(DO_Pin, USCK_Pin, MSBFIRST, myByte);
は、tinySPIライブラリを使えば
SPI.transfer(myByte);
に置き換えることができます。

ShiftLCDライブラリで使われているのは
shiftOut(_data_pin, _clock_pin, LSBFIRST, myByte);
なので、myByteのビットをローテーションして MSBFIRST に変換してやれば、SPI通信に置き換えることができます。

そこで、ShiftSPI.cpp に以下の関数を追加してSPI化してみました。
ConvertMsbFirstToLsbFirst()は、8ビットの変数をLSBFIRST←→MSBFIRST に変換する関数です。
ShiftSPI.cpp内の shiftOut を _shiftOut に変更しています。

byte ConvertMsbFirstToLsbFirst(byte
              input) {

                  byte output = 0;

                  for (size_t offset = 0; offset < 8;
              ++offset) {

                    output |= ((input >>
              offset) & 1) << (8 - 1 - offset);

                  }

                  return output;

              }

              

              void _shiftOut(int dataPin, int clockPin, int bitOrder,
              byte value){

                 
              SPI.transfer(ConvertMsbFirstToLsbFirst(value));

              }

結構あちこち直しているので、一式こちらからダウンロードできるようにしておきます。
ShiftLCD_SPI のライブラリをダウンロードし、展開したらフォルダーごとライブラリーフォルダーに移動します。
また、tinySPIライブラリをインストールしていない場合は、こちらの手順で tinySPIライブラリをインストールします。
tinySPIライブラリは使うピン（DO DI USCK）が固定されているので結線は以下の様になります。

【ATtiny84@1MHz】
以下の結線でexamplesフォルダーにあるスケッチが動きます。
FemtoCowのAddOnを使ってコンパイルしています。

【ATtiny85@1MHz】
以下の結線でexamplesフォルダーにあるスケッチが動きます。

【ATtiny861@1Mhz】
以下の結線でexamplesフォルダーにあるスケッチが動きます。

【ATtiny4313@1MHz】
以下の結線でexamplesフォルダーにあるスケッチが動きます。

前回と同様に、以下のスケッチを使用してモデルごとのパフォーマンスを測定してみました。
USI-SPIを使っているので、モデル毎にDOピン、USCLピンのピン番号が変わります。
赤字の部分が標準のShiftLCDのスケッチから変更した部分です。

// include the library code:

              #include
                <tinySPI.h>        
                //http://github.com/JChristensen/tinySPI

              #include <ShiftLCD_SPI.h>

              

              // initialize the library with the numbers of the
              interface pins

              // SerialDataIn, ShiftClock, LatchClock

              //ShiftLCD lcd(2, 4, 3);

                #if defined(__AVR_ATtiny44__) ||
                defined(__AVR_ATtiny84__)

                  ShiftLCD lcd(5, 6, 3); // DO, USCL, SS

                #elif defined(__AVR_ATtiny45__) ||
                defined(__AVR_ATtiny85__)

                  ShiftLCD lcd(1, 2, 3); // DO, USCL, SS

                #elif defined(__AVR_ATtiny461__) ||
                defined(__AVR_ATtiny861__)

                  ShiftLCD lcd(8, 7, 3); // DO, USCL, SS

                #elif defined(__AVR_ATtiny2313__) ||
                defined(__AVR_ATtiny4313__)

                  ShiftLCD lcd(15, 16, 3); // DO, USCL, SS

                #endif

              

              

              void setup() {

                // set up the LCD's number of rows and columns: 

                lcd.begin(16, 2);

              }

              

              void loop() {

                static int number=0;

                char buf[21];

              

                if (number < 100) {

                  lcd.setCursor(0, 0);

                // Print a message to the LCD.

                  sprintf(buf,"Hello, World
              %03d!",number++);

                  lcd.print(buf);

              

                // set the cursor to column 0, line 1

                // (note: line 1 is the second row, since counting
              begins with 0):

                  lcd.setCursor(0, 1);

                // print the number of seconds since reset:

                  lcd.print(millis());

                }

              }

モデル	ShiftLCDの処理時間(ミリ秒)	ShiftLCD_SPIの処理時間(ミリ秒)	高速化率(%)
ATtiny84	47233	13129	360%
ATtiny85	44408	12492	355%
ATtiny861	41756	12492	334%
ATtiny4313	37877	12492	303%
参考 ATmega(16Mhz)
UNO	329	LiquidCrystal_SR3Wを使用

何回も確認しましたが、ATtiny84以外は全て同じ時間でした。
どのモデルでも３倍以上高速になります。
でもATmegaには到底かないません。
所詮16文字＊２行なので、高速化してもあまり意味ないですが．．．

続く．．．．