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STM32高精度延时实验 ( ~! E* B: ?: y" B
1 S% ~) S% e7 `* C& D4 f: v
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
3 k# g7 T3 h( y - void delay_us(u16 time)
1 I; l. E0 Z% B4 p# z - {
, }4 Q* w* v2 k1 Y2 I - u16 i=0;
0 p' f& \3 v8 L9 L5 z3 c - 8 ~# g v' v+ \; r7 r0 `
- while(time--)- X+ V* z/ y; d1 I8 s! A
- {
- z4 v* P5 R% H. p( A% ?( G& W) L - i=10; //自己定义; z u% V# P! I+ g
- while(i--) ; ' e8 W* H! e; i$ o. V; T$ X8 Z
- }1 A0 E7 P. B) T4 `+ c. U9 R' e% f
- }
9 l: q$ N9 U& j - " G A9 ?; B8 x8 N" E7 ~
- //毫秒级的延时' L" q3 D& n" \9 y2 x/ K6 i9 l
- void delay_ms(u16 time)
; p9 g0 G, {0 {& M/ M - {
9 J$ u8 g3 v! x - u16 i=0;
1 E* J, P9 F) h: a) \0 x - . ?3 L: L6 j2 s3 U* N
- while(time--)
) c1 p* D1 }# G' q& Z' {$ q. j - {
, c) S' Y9 O5 ?) n - i=12000; //自己定义7 z- n+ D, ~1 A/ O
- while(i--) ;
: r k" K6 p5 n# R - }
6 J5 g9 B4 M A. M - }
复制代码 2 @/ g$ E4 f5 P1 {
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
; X/ i' _( S, R3 q
/ ^( @. V3 N5 Y4 I7 C- //延时n_ms
/ R8 t7 A. ^: \+ e, w2 Q - void delay_ms(volatile unsignedlong nms)
, }$ [6 G0 P {+ K1 Z0 `- g" O - {
* F+ R1 S0 \+ E, ^ - //SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断
; G4 U) J% h! x" P - if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000))! ]* K3 `: S1 l9 G% d
- {) }7 k, r3 u, B* P. V. O D9 L# s
- while (1);
8 c' ^# b8 P! J$ @, d - }3 R" ?. M# V! O6 r6 t7 {2 N
- ' Y+ @ X5 _8 R$ z, Y
- time_delay=nms;//读取定时时间
4 `( g, z/ O. f& I - - n- j# e; b) O8 c. {$ J# j8 ~
- while(time_delay);9 m- ~5 K9 o0 i5 A! B7 O
4 {7 c1 t/ T% x" V# m, w+ P- SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器8 i e' |+ A: N2 C7 c, ^
- SysTick->VAL =0X00; //清空计数器/ c! i& H0 x _! p# H
- }
9 s* J8 ~* l& L. S& ]
( s6 E! {% a" U; f+ k" x- //延时nus
3 _" Z, x8 Y* K9 A - void delay_us(volatile unsignedlong nus)! E+ i0 a+ P9 j+ Q" u/ |
- {; O0 q/ K0 v; T7 q# b5 t3 @
- //SYSTICK分频--1us的系统时钟中断
7 V4 a# K- Z" \ [/ {) u - if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000000))
( p+ \2 r N/ Z4 p3 a - {; G2 o3 C1 T9 k6 c' x; S. ~, j- \
- while (1);; Y( g0 Z. T v' a% ?. ~; ?: ~
- }. U! \" s. h. H0 A+ K
- 6 ]. ^/ W# L' i w/ h* O% b
- time_delay=nus;//读取定时时间
+ j- ]. z9 `) `0 X - while(time_delay);
* N7 v9 J, Y* z+ E- h& _: V* v - SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器$ L: W" c& u3 u3 x' U: z
- SysTick->VAL =0X00; //清空计数器& f/ d7 H$ d/ o$ T6 E( g
- }6 \" L, h7 ], T! U: p* N2 I; c3 l
3 g8 N$ M2 @' k! h! l! D- I- //在中断中将time_delay递减。实现延时
2 E: L9 f. C# j2 g; v2 v - void SysTick_Handler(void), h7 {" b8 w9 N) |: Z9 G9 k
- {
5 A: y! X& t% Q - if(time_delay)
@+ l4 h. t8 d8 H8 P' a - time_delay--;
4 X1 E$ ~, t( \( R0 u2 y& ?6 I - }
复制代码
~% p9 f& {* [" T0 i# g还有一种标准写法: - static __IO u32 TimingDelay;
8 i( G; e& n. [8 W* O; ] - #define delay_ms(x) delay_us(1000*x) //单位ms
" o" ?) Q! E* X6 | - /**: |) |7 G* X! ^. J( D" H2 c
- * @brief 启动系统滴答定时器 SysTick
! U7 F0 z2 W- S$ r6 q4 g - * @param 无' {& g1 B' S4 I4 F( c
- * @retval 无
' g! c5 ]; v* p$ r - */
, D: E# Q+ Y4 A6 [ - void sysTick_init(void)
1 h. j8 p( V" P( p% f; p$ r5 J - {
" G. t. c+ j1 O; G - /*SystemFrequency / 1000 1ms中断一次1 W' f+ ^: I V1 r: c# {% ` x9 V
- * SystemFrequency / 100000 10us中断一次% }0 d' o3 A5 `; I9 z6 o
- * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
( S, J- r/ u! R: s! U E - */
0 t: G; m: u$ J9 x6 p - if(SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000)) //ST3.5.0库版本; s/ v2 D- J! ?$ \ t c$ u2 N6 }7 [
- {
' c( {6 Z& c% Q! A4 c8 O - /*Capture error *// V1 @* T3 N5 w, W. u6 \: `
- while(1);$ @9 O1 S+ I4 F; ?/ K( ^ K4 b
- }
% K' {/ a! `! E( V3 b - //关闭滴答定时器 4 V% b4 \* Y+ L5 l( M) g4 z
- SysTick->CTRL&= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
, m: J2 k O$ J - }: {. j9 n7 E8 ?1 d4 v' v- H
/ H/ I5 W( d% T7 T. F" d7 T' Q. W- /*** k) k: W( t9 Y6 A8 _
- * @brief us延时程序,1us为一个单位- O- f9 a g2 }( E. v2 S
- * @param nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 1us = 1us* j# R! E/ P/ r6 Z
- * @retval 无
4 x$ E$ R3 R% P# k6 r5 W - */$ l5 @: P. N7 W, o
- void delay_us(__IO u32 nTime)
/ J3 ?4 f/ m" r, p+ m8 p - {
& c ^: _8 q$ J; |$ ?; o) T1 y; P7 j - TimingDelay= nTime; - t2 _# B, n G8 f9 X2 G9 h! x9 g
- //使能滴答定时器
/ h1 N' E7 s1 U; z - SysTick->CTRL|= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
$ q! Q( \; F, y u
d! F+ m8 Z3 \8 B- while(TimingDelay!= 0);/ i: r; Q( N! C* x- u1 ?. z
- }
3 [* t0 Y, E0 I) k: y+ D
6 L- f7 G6 w. _3 l- /**
- q/ S$ K5 {$ }) o3 J# M- p" y2 J% x' z - * @brief 获取节拍程序& m2 S2 I1 w3 g% ~) d! i% f
- * @param 无* X4 d& {3 J" T0 I r6 c
- * @retval 无
8 o1 v/ r6 c' x3 n4 C - * @attention 在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用4 ?6 i1 `0 I6 R+ T$ D
- */
, B% }3 }; r* w6 @! A- G, t - void TimingDelay_Decrement(void)' I }! o* S: Z+ D8 ?. s- n
- {5 W# B2 ^( d% J! g+ @5 i o
- if(TimingDelay != 0x00)
7 L; n9 K% z6 O8 d: x - {
# ?8 j2 l7 N8 Y A. |. s - TimingDelay--;# f% e! U8 J5 m5 E) J7 ^
- }( N+ R2 w! Z- z4 I" T- @
- }0 p" _ o+ ]8 N. l; N/ W4 i
- /**
B; q$ c- I: |& o* r* R0 W
8 b6 ~/ o1 D3 B3 A- * @brief This function handlesSysTick Handler.
2 m7 s& P* u" G a- o - * @param None4 i* B9 c- R, S# i* V& D$ U
- * @retval None* g8 \, f* X0 E- b( d# u
- */9 @" ^0 j. U# P9 w$ L0 v; k
- void SysTick_Handler(void)/ F0 d2 ~3 y9 G. l
- {3 f. \4 _9 G z4 e, S
- TimingDelay_Decrement(); 2 @% K7 }( l) ?9 Y9 {
- }
复制代码
! ^) H9 }) t) `, O5 i; S1 X# a2.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
* E W- n5 L3 Z( k' | - static u16 fac_ms=0; //ms延时倍乘数2 N9 p1 X+ h# {; |2 N
- //SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8 Q c& x' q# Y3 X' g, ~/ ^& g4 [$ l
- //SYSCLK:系统时钟% x. t$ J8 h+ k$ K/ g+ n5 L- ]
- /**+ {5 l( L* C( r7 l
- * @brief 初始化延迟函数
" c: C( p+ H% G# ^: N o$ F8 { - * @param None
- w4 a5 {/ p4 b- s2 s6 R" _ - * @retval None/ b% I- p3 O3 h) }$ E
- */3 D9 {/ T5 z) I s; r
- void sysTick_init()
8 D, r9 v! s2 a - {4 h u" w0 \5 L- t
- //SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟 HCLK/8. n* ?. A- S. f3 A0 j5 r
- SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/81 J, N& j2 e* L8 w; B3 [
- fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8 . W* o3 F% U) V; V4 Y5 o& a2 U6 \
- fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数 * D2 H* _. P/ f! R
- }
4 f' h" u: j0 I+ p8 q& q0 G - # |8 Y9 b& j3 n) [. I
- /**3 _2 ~" @8 A! K& ]
- * @brief 延时nus& {1 E6 ?9 W1 r K% P' j. L
- * @param nus为要延时的us数.
- h; q3 s& I( C' \ - * @retval None0 Y' c4 b6 t6 ?: I
- */
1 y* L, Y$ X0 n" \$ J% J - void delay_us(u32 nus)9 H6 ?0 e; v. B3 b! o7 e
- {
# A2 Y! C/ v; h% _# J9 r; b) G - u32temp;
. ?; G. o8 R! ? _# M - SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载 ; l2 [, ^4 B' O# m6 r! g9 l5 U( w6 H
- SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
& ?' R+ [7 b! B# N# ] - SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数
6 V/ R( U C# ~! k/ q% V - % W4 K! ]1 j: W; o
- do+ d, |# b/ [0 x. s+ f
- {
4 P: [) U( x9 x) L+ Y& E% m' a - temp=SysTick->CTRL;
4 U- t' R5 p/ {' n6 k/ k - }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达 3 W( E' j2 m7 i; f
- SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器# ?+ o/ J0 n- |5 H
- SysTick->VAL=0X00; //清空计数器 , k+ a3 C. }2 i% } ?
- }8 t) Z3 v6 v [4 w
- ( v/ T8 p0 s, c. P, ~: o0 V
- //SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:( E( f- r3 a: r/ {* [3 e0 n% C+ z
- //nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
% S& d2 n' e" y8 }9 ~! E. a; I - //SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms9 y1 e; Q8 {2 n
- //对72M条件下,nms<=18649 F' I6 B4 h6 b$ ?5 f
- /**
9 B0 P; P. @, Z9 t% B - * @brief 延时nms
1 [* E8 f9 S* w. y. D - * @param nms为要延时的nms数.
6 z/ O* t: v" Q- e - * @retval None' c- T5 g, o5 r* G1 q' }* w
- */' d# j3 `' N7 r) S7 X; J
- void delay_ms(u16 nms)
$ }7 y6 |0 C. H* N1 [$ P5 M - {
: f8 E; [5 j6 H/ Q/ _6 j' B - u32temp;
) r; f7 N! ~. f. R9 s - SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
# v3 b- ]' O! w% I! C+ l4 i# }. w - SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
7 y" x0 p6 g2 a2 L& U G3 G - SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数 & k: {- ~$ O! [7 g4 M
- 1 ^( H% g! `: l7 @# E% R2 e
- do7 V7 C6 C6 k) b- Z& G
- {8 k: c( f; Z; J
- temp=SysTick->CTRL;
. C* q6 w( r. {# O. A - }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
# a- z# y" r$ s! @6 e, I+ q
. U V3 E8 i$ D- j5 n- SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器) \4 f2 N2 { s) A. t
- SysTick->VAL=0X00; //清空计数器 4 z& f) z+ s. q. O4 Z
- }
复制代码
/ S4 Z( v) c3 U+ d! s! d& p' [$ w, g
3 M1 \) F6 j4 W# I, R/ V1 Q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。 ' M5 V' E5 V# a3 _" [1 q# s y" S
3 RTOS延时
0 `# ^* \+ F0 l2 } 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*********************************************************************/: Y1 t; `; @+ p a' ]4 V
- , V; p& n5 B+ A0 L# O
- #include"./SysTick/stm32f103_SysTick.h"
2 {8 k; ?8 _- x3 W# o% \ `7 \' ^ - ' J7 A9 P5 ~' a1 m H
- #define SYSTEM_SUPPORT_OS 1 //定义系统文件夹是否支持UCOS
6 ~: ^/ Z2 U' [ @4 z - //如果使用rt-thread,则包括下面的头文件即可.( F: q8 k& O8 x. b! @" U
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS9 d& ?8 B4 A2 n6 A- x
- #include "rtthread.h" //支持OS时,使用
9 @) V& X1 E4 H - #endif, Q& T( v# F/ M) X0 J) i. }
& O: E9 S2 q0 i8 a7 O- //********************************************************************************
+ s$ x b- X8 W5 S4 T8 P - static uint32_t fac_us=0; //us延时倍乘数
* ^, R. _! y% {7 U: D0 D! m% y
. k4 I9 y# C$ \$ k+ b" P7 y8 y1 V7 D- #if SYSTEM_SUPPORT_OS
# G0 V3 D0 e; u4 N4 D$ g5 s - static uint16_t fac_ms=0; //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数
4 n2 [, g7 Z' b" { - #endif6 x: e) H! M+ B) Q1 r- D
0 w! P' G+ t) l$ f C0 r9 G- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于rt-thread).( ? P% O( a1 \ H" P% t$ J
- //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
% o! p" }7 n$ ?3 ]- c6 ^ - //首先是3个宏定义:3 z) ^, |$ {' g) m
- //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9 e, H9 H2 c5 W
- //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
3 ~- u5 M. H; P& _ - //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# L% U/ w; R, R! v. G. W5 v
- //然后是3个函数:
% T, o. ^# V- P) v+ b - //delay_osschedlock:用于锁定OS任务调度,禁止调度
/ y4 c( L; m1 D. ` - //delay_osschedunlock:用于解锁OS任务调度,重新开启调度- h3 o1 T' b4 h. D1 p3 k
- //delay_ostimedly:用于OS延时,可以引起任务调度.
$ ]2 H5 y- n; v4 h# u2 s - //本例程仅作RT-Thread的支持,其他OS,请自行参考着移植* @4 a% ?+ J8 M, I" ]+ @
- //支持RT-Thread4 i3 Z S) l) |9 d/ B& d6 l# f( Q& i
- ( B: y+ U4 a& i/ D( i
- extern volatile rt_uint8_trt_interrupt_nest;! }. X. w K0 U" j
- //在board.c文件的rt_hw_board_init()里面将其置为1
; C! Y7 `" Y4 z/ q, U: Q$ ^, i
) F+ l( d, z. U+ ?, s- uint8_t OSRunning=0;- o# D/ {8 Q) `* J3 ]( N
- % I+ c# |: C, h0 e9 [
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX //RT_THREAD_PRIORITY_MAX定义了,说明要支持RT-Thread ; c5 y+ J- r* ?
- #define delay_osrunning OSRunning //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行
2 W& U2 L: i/ Y |0 u - #define delay_ostickspersec RT_TICK_PER_SECOND //OS时钟节拍,即每秒调度次数( e) ?' _( x$ _
- #define delay_osintnesting rt_interrupt_nest //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
$ F# a+ B, L8 f( e1 Y - #endif
) B- M4 u$ d5 c+ f/ D/ S& Z9 \' ~: W - ; S2 k9 A% |+ X
- //us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟)
- E9 F9 b& A! F- k0 M: I - void delay_osschedlock(void)2 S+ O+ h' w8 { s) V. L
- {
0 W) v* c2 r+ U( _* x0 H! o - #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX
# N: c, R" ]7 T7 v2 [+ ~; Q) M - rt_enter_critical();
) g% M% W% w |' j! W: `* j - #endif
- ]$ F- e! s* J" l$ R* h$ W - }
- I- Q& Z, p; v7 p5 F% Q
) E0 |0 x g0 M8 o( `- //us级延时时,恢复任务调度9 Q8 n: y3 ]( F" v4 l
- void delay_osschedunlock(void)
5 a( {# P0 b4 }5 L. v8 y - {
: f- K+ w& i1 R( u - #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX& e! F5 {3 A9 }9 e+ u
- rt_exit_critical();
- M# U1 K, _% p4 ? - #endif
) v$ u) W. t3 i0 ?- Y E5 X4 ? - }
' n4 |! W# j- Z, m4 H - //调用OS自带的延时函数延时: d2 P! G7 r8 T$ R0 R) U
- //ticks:延时的节拍数4 n0 S9 _5 n# C6 e& B! X& D4 d! V
- void delay_ostimedly(uint32_tticks)- b" x/ s1 O( d
- {
0 P% a$ r, Q1 I( O3 N8 ? - #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX
8 x. e; p: x! ~' G& Z3 Q - rt_thread_delay(ticks);
( X1 _. a$ H% n! x" D - #endif % I# q8 u6 ~* ^- w, @$ }
- }
2 w( u: I" _. Z - #endif F9 z. [4 j1 j4 Q6 y E) ]
-
6 q# d% d- {* S1 C. L% Z' k( Z3 R - //初始化延迟函数/ @. N: B2 T6 m$ V
- //当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
) o9 R6 x" S K - //SYSTICK的时钟固定为AHB时钟, E: b( \/ [4 R# m. }' f
- //SYSCLK:系统时钟频率
* H t0 h6 L0 A, X) ^ - void delay_init()' k- X: N0 I; f& x5 f
- {
) K& ]7 D5 R2 L5 U0 d - #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS." T- f2 t- h( y4 L2 S( i$ V
- uint32_treload;5 w( N4 B% R/ I( y5 w3 Y
- #endif
4 Q3 y) f/ V1 y# v6 [ - SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8
9 {5 Z# d$ t' ~9 z; g - fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8 9 P9 v' y/ x: O5 r) P
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.
( f/ A3 s4 b& s1 c9 H2 B - reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数单位为K
' X) N$ y6 T. W% {) N' M: S - reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间3 Z9 K$ R& f; Q! n0 \; n& W
- 7 U6 D/ A' f" U& K
- //reload为24位寄存器,最大值:16777216,在180M下,约合0.745s左右 0 i' @( _7 v0 S8 [0 H6 V) ~
7 f1 l2 W7 y2 d7 H5 i; ^& B* X/ m- fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表OS可以延时的最少单位 7 ?! X8 {$ N& z
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//开启SYSTICK中断: b8 M2 M& h7 X p
- SysTick->LOAD=reload; //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次 ) Q R9 z. g5 p O
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//开启SYSTICK8 |- Z, W" j o$ S
- #endif" _3 ]+ m8 a, Q6 z- m9 {* Z
- }
( M5 K b3 X; u3 N, q
- S0 G" y; u" ^- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.9 b! G$ a" O! F0 M' U5 o4 C* Q2 n
- //延时nus3 }& r, I! R2 G6 z* O: T
- //nus:要延时的us数. , _/ X$ J( _" h8 N
- //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5) & R+ R, W7 N9 s* B- g; [
- void delay_us(uint32_t nus). `, Z. n5 k3 y' y6 b
- {
* M, ]/ G8 [, x9 y" _& z - uint32_tticks;# T" L( ?6 }+ \, l9 q3 d: C* }
- uint32_ttold,tnow,tcnt=0;
3 k0 p8 C/ u% M# g - uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值 7 F0 a' O, M5 \* v: O- v( K
- ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
. k' c; s+ q: S) r* [ - delay_osschedlock(); //阻止OS调度,防止打断us延时
" ~* O6 m) U( U3 F! ~2 [: |$ t - told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
" q- o7 p6 y$ X' s& h' K6 v
7 R8 X }7 z: v5 W, M- while(1)
! W: b" Y' o0 r6 j& e! e" F2 c - {. P( I7 k/ h. S! k) I% U6 j4 u
- tnow=SysTick->VAL;
8 S) _' P% G( L0 ^ - if(tnow!=told)
6 d+ I5 d5 g2 D$ ~0 q; _ - {
6 y+ u0 @2 ?2 [0 \. S/ A, W0 q* V - if(tnow<told)
+ z/ D5 z/ `# p% u4 f3 L( [5 j - tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
6 Y$ P9 ?# c1 c& `! I5 P - else( c o; ?4 t" f4 B4 u) c6 C0 v
- tcnt+=reload-tnow+told;
- W& O+ x7 [4 g/ H8 G - told=tnow;
* D! ~2 f8 \" U5 l# s; v7 u - if(tcnt>=ticks)
# e5 U3 H2 Q ~/ X _6 L - break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.$ g7 G: Q, m- M" e
- }
; R: K4 a" J1 C) i! L - };
9 h! B" n9 X0 A' T - delay_osschedunlock(); //恢复OS调度 / C8 ?0 h$ }; P/ J$ \8 v
- }
# K. w# s4 E/ X% M2 e8 t
" [( l W* q6 X- //延时nms: z6 J" I7 v: }3 |+ d8 L; `
- //nms:要延时的ms数: M3 a7 D! Y) b% l$ o
- //nms:0~65535: x$ [ M6 n. K& j" w: F
- void delay_ms(uint16_t nms)# T% [9 c' }: b' Z
- { 2 L, C0 X+ c+ M. j3 w" p
- 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) ) E$ l) o Y# f% {" v2 s
- {
) }% ?6 }# V t) _ - if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于OS的最少时间周期
1 M! n' H9 }- ]9 o; ] - {
; |& n3 Q+ x# ?. T% k2 j - delay_ostimedly(nms/fac_ms); //OS延时6 g' y7 \& _/ y. f$ R+ ~
- }- M. J" }8 C7 @# R
- 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 4 S$ W& S, ~ Z) }( O3 o
- }
; w, A- O9 h% s% v p, Y - delay_us((uint32_t)(nms*1000)); //普通方式延时, g9 \9 `4 z9 s, i
- }
; q) b- F# u+ y4 g# E4 V4 [/ A. h - ( C+ x: L1 `6 q1 c# ] A7 z- z. S0 v
- #else //不用ucos时+ K* v& u7 e+ c- s' M
- //延时nus
+ k3 @- f9 t& h: G - //nus为要延时的us数.
0 w) D# ^9 g3 `: R3 _6 P - //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5) 5 E8 k1 a( d6 d: R
- void delay_us(uint32_t nus)
6 b- P+ v9 Z m: @( z( f - { , m! W% t+ b% u4 L
- uint32_tticks;
, l" |; T% b2 e4 |9 h+ J: z1 V4 Y8 R - uint32_ttold,tnow,tcnt=0;' M" T2 M$ v4 Y
- uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值
6 K0 o3 ]5 z4 \0 J& l - ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
* W8 o y1 P' u0 t1 } - told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值' t) A T9 ~1 I0 g* W, I9 y- t* M
- while(1)
$ \: r, K7 G- e) Y7 I3 M8 f - {
& K8 q1 l; ^9 j - tnow=SysTick->VAL;
3 f* f. b7 ^! P$ z* [ - if(tnow!=told)
' J( D' L2 i7 ^: [, A - {
8 p3 @7 \2 H5 A0 A( L - if(tnow<told)! i) O6 r. m4 A8 C. j1 r1 n/ f* T* i' }
- tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
( j G7 P. M+ O, L% ^4 J8 F - else2 y* J6 B& w) `1 A# C: @$ ]7 o
- tcnt+=reload-tnow+told; - J: {( ~& ]+ u, L- e
- told=tnow;2 r F) H7 f! m5 ^* y9 l
- if(tcnt>=ticks)& d. j- B. K! j' y* h) M. @: K; D* q
- break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.. X6 U, {9 _) c! D3 @
- }
; ~: G& a7 h( Y' g& E# n w; k - };
! m' B0 F' Y: R# Q/ C' t - }5 l2 W" B; p# `" ~* M
- //延时nms; N, N, ~2 b1 M2 v# ]
- //nms:要延时的ms数! k9 R( v( `$ w, e: }# ?" n/ d
- void delay_ms(uint16_t nms)/ q5 t* v# \1 P. G/ v
- {' S: I9 p( K7 t" j* {/ y6 n2 y
- uint32_ti;2 G+ D" f; _* m2 F+ g8 s ?
- for(i=0;i<nms;i++)# u! b4 y; M! J4 v8 q" k# [
- {
/ `4 w8 S: z; \$ |' K* T! W - delay_us(1000);
' n. T8 p. L7 L" V- \2 q3 { - }
7 G% t, m6 y1 a& y1 y - }
4 Z' C8 a. h" h+ R - #endif
复制代码 + @5 g5 K$ y3 s" U; P$ e; @3 g; O
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
% [* e3 L& q# r
8 B* ]( w- |0 r$ X" I' L+ C |
; v$ B _$ s7 q @7 U
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。