STM32高精度延时实验
$ `* e* s5 G4 k4 V+ v / I3 P. g* T3 [& N* e" N2 G% C
1 前言 在STM32编程过程中经常用到延时函数,最常用的莫过于微秒级延时和毫秒级延时。那么本文针对STM32的延时进行分析和实验。关于STM32的时钟系统,参考笔者博文。 2 裸机延时 2.1普通延时 - //粗延时函数,微秒
: p9 R. Y/ r8 [3 m* ?) x - void delay_us(u16 time)
5 P) `5 z0 Y! Q) O A - { ) u$ b1 T/ n3 F8 Z) c
- u16 i=0; 8 j9 M% `; L, @9 [0 ~, B
5 t; `9 |' m9 F! u! l# L# p$ o- while(time--)
# d. s% X0 T$ k& k) I - {
0 {# A7 C- z6 q* L - i=10; //自己定义2 |) h2 n# x1 x4 M2 h' n% z
- while(i--) ; , a! D5 ^7 F; W$ X+ G; n7 a
- }
A. g8 M$ G$ W! U$ i* D. t( W - }
) J4 V. q; D* q: B5 \# l& B. [
" j8 d& v1 R- f8 {& ^" B- //毫秒级的延时
+ K+ {) V! a3 r% \ - void delay_ms(u16 time)
' @" @* W' ?6 M8 L* f# a% E - {
& X6 K, t) y9 G, S( [ - u16 i=0;
& j& W0 z# r% ^; R6 L - ; t8 k7 ^1 A- A6 S7 M; l
- while(time--)
- \3 _" a2 F6 v2 N3 j, Y3 c+ M - {
' c0 S2 {, `. X5 y$ i) ~" O - i=12000; //自己定义; o- O. \: n$ [8 i
- while(i--) ;
% b; ^ X4 \# d& v - }
' T7 x2 W+ s' J7 X7 }% Q - }
复制代码 6 M6 s3 t# @8 ?+ c
这个比较简单,让单片机做一些无关紧要的工作来打发时间,经常用循环来实现,不过要做的比较精准还是要下一番功夫。下面的代码是在网上搜到的,经测试延时比较精准。 2.2SysTick 定时器延时 CM3 内核的处理器,内部包含了一个SysTick 定时器,SysTick 是一个24 位的倒计数定时器,当计到0 时,将从RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除,就永不停息。系统定时器一般用于操作系统,用于产生时基,维持操作系统的心跳。SysTick 在STM32的参考手册里面介绍的很简单,其详细介绍,请参阅《Cortex-M3 权威指南》。 1.中断方式 如下,定义延时时间time_delay,SysTick_Config()定义中断时间段,在中断中递减time_delay,从而实现延时。 - volatile unsigned longtime_delay; // 延时时间,注意定义为全局变量
% s0 {% e |1 W$ @3 } - 7 t: J& H+ m7 t/ T
- //延时n_ms
4 K5 A; T- Z8 n$ o - void delay_ms(volatile unsignedlong nms)
( S; y4 w9 k3 B% S - {. K8 {/ ]% `* J/ `$ _ Y3 n9 r
- //SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断
9 S8 p; s) E( h( S0 }# t X* n - if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000))$ d8 I' Q+ d; i) s
- {' Z0 B$ Y( l2 x3 ?
- while (1);
% @+ h: h# N, S- D - }
0 y/ ~! Z6 v# _3 c- }
' [' ]& b7 `4 d# m; F. ^- time_delay=nms;//读取定时时间' v! ] G9 q2 o" \
. A' k3 W# p% R( M- while(time_delay);1 `1 [9 p( [# R& x5 w- W& a
- & G/ F" B5 I# F' H3 h/ s& G
- SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器5 D. _5 g( F' B5 V
- SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
# u9 A- }" @) x8 @& b( E1 J' ~ - }+ q" C: I h: {7 a/ w o6 L; e9 `
6 Y, y* i! D) g' t- W4 G) {- //延时nus, \" S. q! g' e) Y( B; `0 _
- void delay_us(volatile unsignedlong nus)
; j4 a) X" h2 i0 ]: \1 T - {( ?/ w: P. J8 K4 W E0 g% N
- //SYSTICK分频--1us的系统时钟中断
: r" k5 ]4 r4 A# S! r - if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000000))0 _; Z$ z% [& T7 {: f. T
- {0 W" [3 t* k9 r+ j6 v
- while (1);
+ H1 Z1 B+ j5 s0 \' _# T5 j - }" w) ]. ?3 b% \/ ]8 O/ j
1 l4 X5 ?5 K# |3 B7 {9 J- time_delay=nus;//读取定时时间
7 }5 n, w3 i$ I1 n - while(time_delay);
+ U' D# [" F( I5 [1 t4 ~ - SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
0 i0 c* E, z8 M. v8 a( x - SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
9 ^# M+ K+ d- N/ P Y6 B - }
* [0 a6 h% J1 n7 y - : n& N) `! l5 N+ h. s* ~
- //在中断中将time_delay递减。实现延时
% R2 j: O0 M/ ]4 E e% f - void SysTick_Handler(void)6 `, I# p8 O6 H9 E
- {
4 e# W, a# z2 N7 M3 P, Z* W1 M - if(time_delay)
. X V* `$ D* d# U" ^ - time_delay--;
4 u4 J6 `' }- `: d- A0 F - }
复制代码 : j5 R3 B4 k( [/ [4 j
还有一种标准写法: - static __IO u32 TimingDelay;' d4 E2 g2 u B! w( w! |( B
- #define delay_ms(x) delay_us(1000*x) //单位ms J; w, R8 k" n# h$ T5 L
- /**
- i5 C1 X( y; |8 w& {& o - * @brief 启动系统滴答定时器 SysTick
; z9 ~, m; @( u+ g$ ^ - * @param 无 d0 {( Y, `% u8 {% ?' N( {
- * @retval 无2 K% d7 l0 E0 }( d
- *// K- c1 L, U, L% @. R: |
- void sysTick_init(void)
4 l, g% b' e0 Q, D, [ - {1 K' ], Z0 ?9 N/ I! f$ L& h
- /*SystemFrequency / 1000 1ms中断一次7 Y& ^3 t, e" h a: O- r: Q
- * SystemFrequency / 100000 10us中断一次) C% q8 V2 v9 T( z: Q
- * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
4 [/ X Q- M2 L) s1 p7 a+ `1 d - */
: Y% K( \( ^4 Z- S8 t7 u' c - if(SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000)) //ST3.5.0库版本
0 { ~9 o$ |. V! R- A - {
# {! {+ H/ Y- z* l - /*Capture error */
, I3 L3 E5 A2 O' l$ m5 g8 o - while(1); b' ^0 `$ S7 p! J. R8 l+ d: M
- }) D/ p; a6 L* N' ]5 X
- //关闭滴答定时器
( l T$ T1 T$ B' i4 ^* v' e - SysTick->CTRL&= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
/ R' y( _5 L, J! ]! @4 \7 ^4 @# w" g - }+ k: ?0 J" v2 ]/ C+ F
9 W$ b3 r6 `* z7 z0 |1 _- /**# | c) |% ?0 J
- * @brief us延时程序,1us为一个单位
' s3 p8 t. [% Z& F - * @param nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 1us = 1us+ T# N: L7 I. y) D. c- {: }0 P
- * @retval 无
, L7 V# L, `. d r( E/ _ - */
3 o; M& q! G) ? - void delay_us(__IO u32 nTime)- S: L# F: }2 d3 H M* K& e
- {
# c) w9 n& z5 p2 ^ - TimingDelay= nTime; 6 z' W7 t7 R' U1 b1 M- b
- //使能滴答定时器
$ k6 K1 p: E* v+ e" t+ L+ F - SysTick->CTRL|= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;% A m. j1 o2 M, ^) U. p
- ( Y0 t% ^& A7 d& t/ Z! R
- while(TimingDelay!= 0);/ f6 @( ^7 d/ r) y2 d
- }
. [' S ]/ ^8 f& j" V, N4 e - # ^5 B! J6 N: ?7 F! R. v
- /**
3 Z* n! o, V$ n1 e; x - * @brief 获取节拍程序
_$ q2 ^$ }; k( X4 T; t6 Q - * @param 无
- L4 u7 k" v9 P - * @retval 无
$ T. H/ X% Q3 d% z) z. z5 | - * @attention 在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用
+ H5 v; N9 L( v) e/ R - */
K$ U2 G1 x- m, \2 u: X - void TimingDelay_Decrement(void)' q' i9 i; r8 x Z! W
- {
_9 v/ J0 D3 D8 I4 t - if(TimingDelay != 0x00)
* r3 W/ j8 u! r; |: I# z - {
2 x# f) K9 {0 ^/ W: y( G* d - TimingDelay--;% @" u6 f- K$ @$ y6 U9 U. j
- }6 Q" r6 E/ S: f/ v9 P
- }
4 N) T% ^# ^+ ~$ e% n2 {$ g' Z% ~$ T - /**. t; U6 a. c1 k/ C
' S: z" G6 X/ X1 C- * @brief This function handlesSysTick Handler.
7 r4 `# p7 e/ w7 b - * @param None
! ^' P8 k% W: U3 ^% J0 ~ - * @retval None) C' d5 A, g1 }' ^- |1 K
- */+ A! I; \* l' F% ^% Y* D i
- void SysTick_Handler(void): P* p8 r6 ~. N0 n" M) A. s, M
- {8 {# o9 ?6 L# O1 A' {
- TimingDelay_Decrement();
6 x' A3 P5 k( N) @0 E4 \ - }
复制代码
- m+ R& w O% Q% m' R- U, M2.非中断方式 SysTick的时钟以 HCLK(AHB 时钟)或 HCLK/8作为运行时钟,在这里我们选用内部时钟源72M,固定为HCLK 时钟的1/8,所以SYSTICK的时钟为9M,即SYSTICK定时器以9M的频率递减。SysTick主要包含CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等4 个寄存器。 CTRL: SysTick控制和状态寄存器 LOAD: SysTick重装载值寄存器 VAL: SysTick当前值寄存器 CALIB:SysTick校准值寄存器 对这几个寄存器的操作被封装到core_cm3.h中: STM32中的Systick 部分内容属于NVIC控制部分,一共有4个寄存器,名称和地址分别是: STK_CTRL, 0xE000E010 -- 控制寄存器 表1SysTick控制及状态寄存器 第0位:ENABLE,Systick 使能位 (0:关闭Systick功能;1:开启Systick功能) 第1位:TICKINT,Systick 中断使能位(0:关闭Systick中断;1:开启Systick中断) 第2位:CLKSOURCE,Systick时钟源选择(0:使用HCLK/8 作为Systick时钟;1:使用HCLK作为Systick时钟) 第16位:COUNTFLAG,Systick计数比较标志,如果在上次读取本寄存器后,SysTick 已经数到了0,则该位为1。如果读取该位,该位将自动清零 STK_LOAD, 0xE000E014 -- 重载寄存器 表2SysTick重装载数值寄存器 Systick是一个递减的定时器,当定时器递减至0时,重载寄存器中的值就会被重装载,继续开始递减。STK_LOAD 重载寄存器是个24位的寄存器最大计数0xFFFFFF。 STK_VAL, 0xE000E018 -- 当前值寄存器 表3SysTick当前数值寄存器 也是个24位的寄存器,读取时返回当前倒计数的值,写它则使之清零,同时还会清除在SysTick 控制及状态寄存器中的COUNTFLAG 标志。 STK_CALRB, 0xE000E01C -- 校准值寄存器 表4SysTick校准数值寄存器 校准值寄存器提供了这样一个解决方案:它使系统即使在不同的CM3产品上运行,也能产生恒定的SysTick中断频率。最简单的作法就是:直接把TENMS的值写入重装载寄存器,这样一来,只要没突破系统极限,就能做到每10ms来一次 SysTick异常。如果需要其它的SysTick异常周期,则可以根据TENMS的值加以比例计算。只不过,在少数情况下, CM3芯片可能无法准确地提供TENMS的值(如, CM3的校准输入信号被拉低),所以为保险起见,最好在使用TENMS前检查器件的参考手册。 SysTick定时器除了能服务于操作系统之外,还能用于其它目的:如作为一个闹铃,用于测量时间等。要注意的是,当处理器在调试期间被喊停( halt)时,则SysTick定时器亦将暂停运作。 程序如下,相当于查询法。 - static u8 fac_us=0; //us延时倍乘数 ! X% t% e& ?2 a/ I
- static u16 fac_ms=0; //ms延时倍乘数0 y$ C( n) b- W8 L9 P# E1 `( k
- //SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8$ G+ \* A& ^4 U& o( f; ]
- //SYSCLK:系统时钟
7 w6 u2 m6 s$ R4 t4 u - /**
. R# N+ o1 G; X - * @brief 初始化延迟函数
5 c, ~' E% {/ @. s, E3 F - * @param None
+ G# I* k a) c( Y% y( d4 V - * @retval None P/ r# Y" W H+ {& P& D
- */3 I: ]4 x+ d0 e) Z
- void sysTick_init()
x, [- l5 W. W+ i! ? - {
& [* X' q4 l* U; \- m/ f+ ` - //SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟 HCLK/8
0 X: s; K: u3 ?% ^ - SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8
( m2 H, t0 V0 I - fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8 / N& X, P8 D' Z
- fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数
) I0 M( J B2 M+ P - }
5 u" E$ y( u7 }4 R0 P9 c - $ a% g- P5 A/ ?1 C; K# i
- /**' Y8 G: I: m3 ^+ Q% m6 Q( W
- * @brief 延时nus
9 a; A5 P3 @, C$ S; u7 } - * @param nus为要延时的us数.4 P4 _$ f/ E8 L
- * @retval None
3 N) K, ]0 B! T; N8 R' q6 n$ ?2 n - */
& w/ Z6 b) W E$ m" B - void delay_us(u32 nus)
/ W$ f& e6 o: K. S; ~& X8 R - {
0 U( l& L# {! t6 O" u- ~' g - u32temp;
# S t( u n8 |1 Q1 Q- } - SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载
% H" I1 X5 h: t" H - SysTick->VAL=0x00; //清空计数器4 f3 p4 w+ D3 ^. j# h0 t
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数
% v# w5 Y+ r6 b6 o. `3 n - 4 k# F- I! r1 ^! {) T
- do
. V0 [# ~# j7 S Y+ H" k6 q - {6 ]1 h' K) e$ `3 h
- temp=SysTick->CTRL;
$ w, O' `- B+ G' H+ c; }8 l$ x& G& d - }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
9 o8 G2 b* N, D- M - SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器& U k, F5 R+ O; a' {) @8 B
- SysTick->VAL=0X00; //清空计数器
/ O- U# ~# @6 i6 o0 n6 V! m3 j$ {$ B - }, J/ W8 f* A' H( l
6 x s1 j2 K K+ v# t4 i1 w* p5 ^5 s3 b- //SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
0 r; Y) Q H: m% z+ P! c @ - //nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
# Z- O; v0 y- a- o" o1 [ - //SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms, y5 \# H% P n' f
- //对72M条件下,nms<=18645 B9 Z2 A" w& o7 D, |5 H: u
- /**7 _4 }! a+ S! d! S- c* l2 Q* A
- * @brief 延时nms
) \, q( }! y# { - * @param nms为要延时的nms数.. A* T) E. E3 }: a9 X& q
- * @retval None
! c" d m& H& P - */8 _0 k% c* U+ }2 U. _" R
- void delay_ms(u16 nms)
* i: V; f8 V2 }0 v - { 2 f; e+ a% Q$ j" Y
- u32temp; " \3 X* e) b& }4 X$ o
- SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
& l+ ?. ?' \# y - SysTick->VAL=0x00; //清空计数器0 N# v/ k0 s5 x
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数 5 G6 m+ k4 R$ o+ G( i( I
- ' m* ~9 m5 G9 e* L5 ~
- do2 M6 K. z" x% h
- {
0 k, i! A3 X. u: v3 N - temp=SysTick->CTRL;
" i: G1 K( r, P: H - }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
$ m: }5 `; N/ Y8 K - : d$ W3 W& G3 a2 o$ n; R
- SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器4 ]: v/ n4 [1 i `: X3 ~( m2 k) u
- SysTick->VAL=0X00; //清空计数器
% r* D4 A! f( x8 Y1 j% ]7 N# A - }
复制代码 ' z$ K9 a% |- g: W, V7 {
5 V# I4 j, {7 F* a# ?$ t
前文所述的两种方式各有利弊,第一种方式采用库函数,编写简单,由于中断的存在,不利于在其他中断中调用此延时函数,还需要考虑中断嵌套和中断优先级的问题。第二种方式直接操作寄存器,看起来比较繁琐,其实也不难,同时克服了中断方式实现的缺点。
4 M) Y5 t! |: q: }8 N: d( O3 RTOS延时 4 `; T. I' ?# m& f
在RTOS中,我们时常需要高精度的定时,一般RTOS都有延时函数,但是不够精确,我们还是用SysTick 定时器,采用寄存器方式进行延时,代码如下: - /*Includes*********************************************************************/2 D& X# M) e* W. @
( m4 ^) n/ l5 i* ]% |- #include"./SysTick/stm32f103_SysTick.h") M3 q4 C# b) Z+ I# H7 ?* A& q
- : C+ S" m8 g. q7 p7 g( V. K
- #define SYSTEM_SUPPORT_OS 1 //定义系统文件夹是否支持UCOS# h- R, e6 I7 Q% C9 X) k! S3 h' G
- //如果使用rt-thread,则包括下面的头文件即可.) V' ` `7 n) ?, R
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS
0 T3 R' Q/ V5 @8 h. l3 L - #include "rtthread.h" //支持OS时,使用
0 F+ K, N& V8 d2 t L: V w" a - #endif
' k4 U& d! ]- d+ E) n# \
0 C, T! K l1 n* N8 ~6 Y5 x- //********************************************************************************
( w# U2 z$ e/ b( u4 p" `/ Q" u( ? - static uint32_t fac_us=0; //us延时倍乘数9 @9 _+ z! ?3 L' F0 t; @) Y
; {/ I0 W3 i; w4 _/ G* f: a- #if SYSTEM_SUPPORT_OS ' u8 {! x, R1 O
- static uint16_t fac_ms=0; //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数
8 D/ P9 y$ \/ {; G* t - #endif
/ |" C! V# a) a! B4 k% @
0 ]9 f$ q& H, `3 l& T3 k- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于rt-thread).( h; h0 F) P1 O
- //当delay_us/delay_ms需要支持OS的时候需要三个与OS相关的宏定义和函数来支持* }) \+ E( D9 V# _* E# K
- //首先是3个宏定义:
" i, q' v2 p& k8 v8 t- C& u' J - //delay_osrunning:用于表示OS当前是否正在运行,以决定是否可以使用相关函数2 w( a# F2 z8 k( r6 d
- //delay_ostickspersec:用于表示OS设定的时钟节拍,delay_init将根据这个参数来初始哈systick# ^: f: a* [% W$ c
- //delay_osintnesting:用于表示OS中断嵌套级别,因为中断里面不可以调度,delay_ms使用该参数来决定如何运行
( l0 Y4 W3 d! C2 S, h) [ - //然后是3个函数:
$ l i, k) f) Y* K0 e% u - //delay_osschedlock:用于锁定OS任务调度,禁止调度% f' T; Y2 D7 y. g
- //delay_osschedunlock:用于解锁OS任务调度,重新开启调度2 ?7 @5 Z8 z7 p v, K
- //delay_ostimedly:用于OS延时,可以引起任务调度.
0 w* v+ M! n2 ]/ a5 W1 @5 r; k4 W - //本例程仅作RT-Thread的支持,其他OS,请自行参考着移植5 N5 Y: |6 o) ]- c$ L
- //支持RT-Thread6 \. X: i$ {7 M2 J" \) ]* h
7 t2 k& {. A& h1 [9 v8 d7 r- extern volatile rt_uint8_trt_interrupt_nest;
, w/ J% w3 K5 q' R9 q- ~1 K - //在board.c文件的rt_hw_board_init()里面将其置为1
) K& Q1 O2 k2 T# ^5 _, E
3 ?6 v( ]2 {6 k! [1 v6 u1 x- uint8_t OSRunning=0;
2 c: V: s) ], n2 N - 5 S. |% k: Z8 S$ V# P
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX //RT_THREAD_PRIORITY_MAX定义了,说明要支持RT-Thread 2 p: ?4 g2 z5 {: `, ?
- #define delay_osrunning OSRunning //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
* C3 `' _4 ]# d) B - #define delay_ostickspersec RT_TICK_PER_SECOND //OS时钟节拍,即每秒调度次数2 l' k4 ]- B: z. i) _
- #define delay_osintnesting rt_interrupt_nest //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
; Q+ g2 g# V4 l, g6 a - #endif
: r; o( j- W& t* g0 e0 T
/ s" c0 b1 b/ b1 U0 ^- //us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟) ^1 `+ \' S5 M1 B- L/ e6 t S; U
- void delay_osschedlock(void)( ~; l3 x' D$ {+ a" d
- {1 i/ m$ U' b2 K" E" C; j
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX; q, G8 w4 v v
- rt_enter_critical();
7 h0 H* d+ A7 `$ S8 f! f - #endif 1 Z) G( u% }. x" x/ ?
- }( p3 A( F$ c6 l g* o+ [9 t
- + Y6 D3 a) i5 ?) C. y! u" ^2 e
- //us级延时时,恢复任务调度# ]5 l# {2 E0 h) B+ N4 L" m
- void delay_osschedunlock(void)
: ?/ Y) ^0 E$ e6 ^ - { % j! ^9 b, @$ e) R& O' i
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX
8 j1 J$ K+ V5 U4 h! X - rt_exit_critical();
% N# d8 x& h# Y3 x! f - #endif + e u" G! w4 ?( [7 ^
- }
6 p. g: |4 |, C7 T+ |% h! E# f. O - //调用OS自带的延时函数延时3 _! m9 L" b& @
- //ticks:延时的节拍数; F& k; h. Z& B$ z; f' d) y! S
- void delay_ostimedly(uint32_tticks)" A4 ?# n+ e) m" K p
- {* G ?$ ~0 W3 o1 f1 y' Y' j# b+ X
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX2 D' t4 t" w1 v0 j c0 r E$ m! L
- rt_thread_delay(ticks);; O* k% y; H9 `4 t
- #endif
/ c G* _) z6 r7 d - }+ t) A4 u5 ~' I- G' h
- #endif7 Y* T3 ^+ e- R5 V, v9 ~$ y
-
+ s. Y/ g1 ^( R2 Q6 ?) b ^ - //初始化延迟函数
: W# ~' e$ {3 ^: p - //当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍2 i+ U* V& P5 p& y
- //SYSTICK的时钟固定为AHB时钟
4 `4 H9 Z, S* y+ s6 C7 J( K - //SYSCLK:系统时钟频率9 b6 |7 o) ]! R! [0 M+ z0 w5 z* R0 i
- void delay_init(), H) D! n- p3 r( ~) O4 a- E% @) w
- {
( u( Z! G3 h' Y; M& s0 t% T, P3 M - #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.% h/ I9 T' h! N' L w3 L# P
- uint32_treload;; K& B9 m# q8 i' }- Q
- #endif
3 |- s* [! Q# n" p1 s - SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/81 w7 L9 Z2 t4 ^
- fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8 9 x: e- O2 Z5 D+ _ t
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS." }: B( _: d8 n2 {* C# n9 R
- reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数单位为K ) a4 s* g u4 i* \4 A T, @2 |
- reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间
! b/ A; L4 V$ c( q; n1 d - ) o1 F- J8 v- r! A
- //reload为24位寄存器,最大值:16777216,在180M下,约合0.745s左右
" k$ W/ P) Q' l9 v; l/ C M - : t) _9 `' }( J. Y( \* N5 p5 j( a$ K
- fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表OS可以延时的最少单位
; n9 g" _; [8 B+ o0 [ - SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//开启SYSTICK中断/ |. Z. h+ ]) p+ L2 H) u$ W; P' m
- SysTick->LOAD=reload; //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次 ; _# w, a# S' F
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//开启SYSTICK/ ?- P T. p5 E5 ]2 X4 m) o* j3 k& b! I
- #endif
8 {5 z. ^& }% A9 i6 f! c - } - s8 A" ?# b& P; `
" x% b4 |8 _) q( [7 s3 s- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.
& t1 l# m& e# q( w - //延时nus% j( k0 A1 ^8 K& q9 s# b5 `* G
- //nus:要延时的us数. : O, v" y- `5 d* G0 Z
- //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5) 6 Y5 l Q4 E0 V# X
- void delay_us(uint32_t nus)
0 V; Y. Y1 \) j/ Q. y - {
% Y/ C( n& _! {$ ` - uint32_tticks;
5 K$ A/ K: f3 d3 w; k& o - uint32_ttold,tnow,tcnt=0;
' _ V8 U0 ^) M Z: ]/ L - uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值 : L) b1 g- D& D& e @# A7 W9 h
- ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
! d" h* k3 }9 w1 S, y& t$ h - delay_osschedlock(); //阻止OS调度,防止打断us延时' r! p9 P' v/ `4 R1 E# J. a" P" Q
- told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值; d* Z2 W9 p; J& R3 I
- 2 V3 ?, B5 N6 \. ?: P% f0 M
- while(1)& d8 A& k* c) K. L+ f" ]
- {' n s( N% ^ l0 h1 [& I5 `
- tnow=SysTick->VAL; % L! g& C: E) q: M4 V4 w* y) j
- if(tnow!=told)7 P. l& W" o5 a" g
- { % G4 r' ^( W, D( K T3 G2 ^% z
- if(tnow<told)! T( k, E' r5 R
- tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.5 r. U1 X& }; C4 ^8 V$ y7 U
- else- m' u: y' I# p( o
- tcnt+=reload-tnow+told;
6 J# y p9 n- q/ m: f/ K4 c. J \/ Q - told=tnow;) d. m/ k) [" p6 r! J- ]2 `) ?
- if(tcnt>=ticks)
n. U6 h; p5 ~. y& F - break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.) R+ B7 C/ ~; a ]# R5 w
- }
: Q) C7 B h; }. j- Q" R8 v - };
% Z* |) u s9 \ - delay_osschedunlock(); //恢复OS调度
; H, K, [" w' }6 T - } ! B6 d7 R+ }$ \) s! k' z" \
- # a" i* m! \1 r% h5 g, q
- //延时nms/ V" o. O$ A0 ~' l h0 B
- //nms:要延时的ms数8 y' C& r. {( F( R6 @
- //nms:0~65535
5 Z1 p' `/ |, W8 N) k - void delay_ms(uint16_t nms)
1 {, v: _. E6 ~# A - {
1 j) i3 u0 N. _ - if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)//如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)
$ W9 x, R: i2 y2 Y- ^- l1 I. R - { . |8 y" v3 F7 `" ^! P: z
- if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于OS的最少时间周期5 X( R( s) B( I6 E. @
- {2 D3 d, k+ W; P; u# ?% p1 X
- delay_ostimedly(nms/fac_ms); //OS延时
, W# g; u$ a( B, x% p - }1 c$ Y V8 ?$ m* E5 _+ p
- nms%=fac_ms; //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时
0 O, m$ b( _& s - }
* Y: ~ b& _1 y: A1 b7 w4 x - delay_us((uint32_t)(nms*1000)); //普通方式延时
, m) S3 n2 B5 N: R- ^3 U - }
. l* l2 v$ j6 M
% Z1 r* |5 F4 ?4 F$ g6 a) y- #else //不用ucos时( K( G4 G1 Y1 x# O5 s/ P+ ?% n
- //延时nus' ], S4 C% {& E% p3 q+ Y
- //nus为要延时的us数.
% @6 l$ h7 k0 V2 X - //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5) % X& Y: l# n9 o5 D
- void delay_us(uint32_t nus); j' C0 j: m0 s
- {
& C. K) o+ m& ]+ w7 H9 S - uint32_tticks;/ Q W1 E+ k! [* n5 G
- uint32_ttold,tnow,tcnt=0;
5 G/ E* A) D) E, n" D& L - uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值
( G* w' C1 _* A2 r0 ^: F+ \ - ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数6 u5 [$ M! x' c' u+ z" ] ]# Z" v0 r4 G
- told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
3 y Q6 o# m3 O% D/ [" G& g8 k( s - while(1)+ S" J- l/ U$ }9 F6 n$ K5 b6 p3 J
- {$ _( s) k- f0 ]+ i
- tnow=SysTick->VAL; ' c0 k' r d: Q2 m8 h# e2 \& K1 @- \
- if(tnow!=told)
' C% y8 v1 S' j6 W4 @# {' ^ - { ' C7 ^9 L+ c" [& E( ?; ~; e
- if(tnow<told)4 Q( f% x7 G0 ~! J2 ~, n$ G+ F) W
- tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.* h* I2 F- V! ?7 O! r% g0 q
- else! {1 r7 N9 @1 ]3 w. }2 q
- tcnt+=reload-tnow+told; 8 X4 P* L+ ~4 c4 ]3 Y
- told=tnow;, j7 @2 l6 u4 W' I0 i* {1 D c
- if(tcnt>=ticks)
+ i- R* E t) s% O - break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
S5 f; D# b# W. R9 f2 B - }
; ]0 j- H* ~; T! C) |( } - };: E9 A* P/ B8 d8 e" f" e( R
- }
8 ]6 X2 f+ ^& a3 E - //延时nms: G0 q) R/ ^9 z+ i( d1 t( ~
- //nms:要延时的ms数( M. _# X" f+ A, q
- void delay_ms(uint16_t nms)0 L' I5 _! F; d& } L0 j4 r
- {
' H ?7 Z$ A6 e: c3 k* f4 x - uint32_ti;- l2 N( M' h' g$ S1 e3 L2 k
- for(i=0;i<nms;i++)8 |: |# Z6 {5 l5 A' u2 y
- {
- S+ R! b: g* j% C$ u3 x - delay_us(1000);2 p5 Y4 J$ D# ]) u' U8 B, P) H; W
- }% B. Y+ t2 D9 Q- s5 O/ ^- T; S
- }5 N m& q/ x. c0 {9 i
- #endif
复制代码 * T" @) N3 }# Q% A* ]& \1 q) J% W
以上代码适配RT-Thread实时系统,针对系统嵌入式系统需要进行修改,以上代码包含了裸机的延时函数。值得注意的是,初始化函数在board.c中调用的。 【ps】针对RT-Thread官方是有高精度延时方案的,大家也可参考: 文章出处: 嵌入式实验楼
4 h1 B! z& y) ~" h4 E( O6 r) r; ]) z- m
|
( h2 N6 R/ H2 K! D
要能够保证连续运行一个月,时间累计误差不超过几秒钟的,才对得起高精度一词。