STM32高精度延时实验
5 T- W- l ^: o G$ W* H* e" h& c 4 T5 v% l; g1 B P/ W
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
4 g4 P6 `. O9 z7 `. j - void delay_us(u16 time)% t5 S. N2 ^" t& z4 N* p5 H
- {
+ F/ n; o% i1 G, A V4 ^5 ^9 ` - u16 i=0;
! S! a1 z. C8 v8 Q1 `7 ?" O- p1 L
* L5 F4 d3 T' f( N% I- while(time--)
7 ?; Z* u9 ~) D2 O; B5 R+ O - {) m9 f# u- c% J$ Z" |/ E, f
- i=10; //自己定义
5 R6 B+ Z- ?4 [2 {: U - while(i--) ;
8 T' i+ T5 N3 J7 I, c" w" S. m - }
# r" U- l4 u* R5 B4 V - }/ } u0 N% ^, |, C; [7 j
1 u7 R- o9 ^$ `* m- //毫秒级的延时/ g8 s& f! l7 G/ P, m" ?0 G
- void delay_ms(u16 time)7 F! l/ m: u2 ?8 d9 w" Q
- {
3 S; A& ^0 I* z% a- e- E0 h - u16 i=0; 0 ]+ ?5 S# \/ o/ T5 n
- , Z; A O3 k6 h
- while(time--)
2 {. c5 j1 v$ @7 S, n h# z1 T - {
' f$ k U& M+ m5 M/ U0 x - i=12000; //自己定义
1 ^( c7 }# o$ C4 N0 p& [ - while(i--) ; * V" j8 {7 I+ C5 l/ e% @' e
- }
) [4 \* C- q5 }+ o% `1 h - }
复制代码 ) H* @# z4 h9 K6 F+ g
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3 |1 r$ M) G. E% }0 I: g
2 x% q/ e5 u% `4 e7 d' N1 ]- //延时n_ms
- c% l/ }5 h) x# I9 \3 ^- v - void delay_ms(volatile unsignedlong nms)
1 E V. O; h& ~$ T { - {
. v5 q- o3 d) |- R b - //SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断
) {3 o8 @% y' a) e - if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000)) r* U& f% K: H8 m7 D: _( o6 C- `
- {6 e- }& t. t9 h
- while (1);
, L M+ t7 n' \* ~# w8 Z2 D* n8 g - }
0 M" q, a k# I# |# H
4 f2 G. r3 B9 D) [& }% T5 |; _- time_delay=nms;//读取定时时间) y) E. K( [$ R3 S4 q
- 5 I* G. O- k# [# n) b4 U5 i
- while(time_delay);
0 q& v3 {5 j" y; P0 D; N; ~
8 p3 Z# |7 E y5 f- SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器8 g2 p* y0 O4 ~+ F; G6 @9 U
- SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
2 Y$ X% P$ L9 C2 r" U - }
6 a! [4 j' K/ Z5 G8 s - * ]! V! A- K3 B( k% x4 l/ S
- //延时nus
1 k3 y( I ]0 y) v2 i - void delay_us(volatile unsignedlong nus)+ ~7 T$ |, h( ^# H( C
- {
% I" i2 a, y V- f) V - //SYSTICK分频--1us的系统时钟中断$ O/ Y1 ?4 r, ]
- if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000000))
- Y2 v1 d/ ]' [1 _- G! a1 r - {8 w0 P1 I$ ]" v3 y4 [6 I; t
- while (1);* ~7 }4 r7 U, _8 L- j1 D5 c1 K
- }2 }; A; W# W7 U1 |
$ z2 V$ p6 d: D% ^- T, d. d6 m- time_delay=nus;//读取定时时间
1 u1 h3 Y- z2 E7 r3 G" I - while(time_delay);
4 w* }4 D% _# v0 b6 Q/ D - SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
& y/ N& Q1 U( T$ j) c; Y& @6 g - SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
% _; g& C+ J- G9 { - }7 }- Q% `* d# D" ?, d: B4 \
) m: L+ X" b' J# i3 {& o- //在中断中将time_delay递减。实现延时& ^0 g3 E# ^# C. c
- void SysTick_Handler(void)" B% v, M& K, q! @+ p
- {
% r. d& r5 C& W( T5 h" ?2 I6 B; @! ? - if(time_delay)
) F* |8 y9 e$ k. f) y$ h - time_delay--;3 V; \ y9 P6 G! B
- }
复制代码 : C& s. F L% W( a! {" E
还有一种标准写法: - static __IO u32 TimingDelay;
4 F& {6 \& l3 P2 l0 z/ { - #define delay_ms(x) delay_us(1000*x) //单位ms
i6 m6 X. u$ Q7 C; w - /**5 H( N$ k8 G: Q% V% z9 W+ [
- * @brief 启动系统滴答定时器 SysTick
' ~# i6 W6 ~) U% @; @ i - * @param 无% l8 Q2 r1 [* a
- * @retval 无4 j6 C$ c+ m! Q3 x, I W
- */( o" {/ _2 }5 Q" i! I2 B
- void sysTick_init(void)
7 W+ i" m2 u3 w( U) p - {
; w& {3 O6 X! I0 k8 [% m - /*SystemFrequency / 1000 1ms中断一次
" a, x& M" n2 z5 f - * SystemFrequency / 100000 10us中断一次
0 @5 p0 z: J( Q0 X3 k - * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
3 x# ~1 i% ~2 D8 E; a7 { - */. r0 i/ i+ w! a z4 l
- if(SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000)) //ST3.5.0库版本
1 G3 y- }0 w# ?! u - {
) C; E" U' }. ~3 N2 G, W - /*Capture error */
) X4 s) u0 _$ e ^- @9 J - while(1);$ D6 d4 {6 f: \! k' A
- }
$ C1 b- s* n* n# |4 a - //关闭滴答定时器 ) h8 C' Z }& t0 X
- SysTick->CTRL&= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;2 _5 p* P: v" p$ j
- }
- r+ @6 S4 n u. j
6 w7 r, {% R' S% w+ k4 X+ }* O1 m- /** y& r( n6 }6 O* [
- * @brief us延时程序,1us为一个单位! c8 V0 Z: x, }& l/ B7 @. B( j1 X
- * @param nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 1us = 1us' @$ C _1 X7 N- ]3 n i
- * @retval 无( y' \! F% s/ h" D0 F+ j8 u
- */1 e4 T7 _5 @0 \( ^' j1 v* ^! d
- void delay_us(__IO u32 nTime)
6 |. f7 h! h* g R8 \+ J/ M; ?: {3 y - {
/ f6 D/ x0 ^8 p+ u8 b& q - TimingDelay= nTime; . }# ~$ b1 B: D- x1 F
- //使能滴答定时器
3 r# L( |3 @1 C( j R! b% }- M8 _ - SysTick->CTRL|= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;) F+ R, ^9 M! u! d* u1 F
- ; W/ ^2 c- T; Z/ B, b I1 L& M4 p
- while(TimingDelay!= 0);
4 r7 j1 a1 Z* g4 h6 M - }+ ^! v8 ?- I# d; }8 K% e
- ! R: X8 J$ Y+ M) `: G
- /**
8 q y u* ^5 r+ l+ j+ d! U - * @brief 获取节拍程序
+ T) G7 I8 d V1 O8 T0 S - * @param 无9 e. j& A: | V" j; [
- * @retval 无) G. m" T9 T4 ^ g: s7 u- t0 I
- * @attention 在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用1 x8 i0 c6 K4 K! v7 `
- */ H, L% B- V3 ^: h: Q4 Q
- void TimingDelay_Decrement(void)* L( k( v4 \2 U5 N) }7 F& O' x
- {
/ Z+ ?* e4 W3 s3 G" l1 k - if(TimingDelay != 0x00)
* u7 V/ @" ]1 Z* O) s - {1 m* S# A& |* G' ?) a! g
- TimingDelay--; V" E- t+ W4 ?# q: V6 m( O9 h+ |
- }
- G' B$ `" e# h: F k' f1 Q. d - }
: w" u1 y5 ?! Y7 ^ q5 H9 Z+ `) W - /**5 g; M; f1 }# c1 N$ W
; S3 ], S, z! U. t- * @brief This function handlesSysTick Handler.
' e$ [5 [6 ~% u3 A1 f - * @param None5 H! o: z3 m$ N
- * @retval None6 D5 n1 y! m, z8 E) {
- */- [" y- V+ B; _6 f) q. Y
- void SysTick_Handler(void)
& s5 G) B C7 ?- B/ @( `/ K - {! |4 I2 C8 M& T0 i5 ?+ |
- TimingDelay_Decrement(); ' @( _; F) J, C; }) _
- }
复制代码 5 y; r1 Z% u+ I* t6 s7 u1 K
2.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' y( K. v" d - static u16 fac_ms=0; //ms延时倍乘数) ~3 \" j' `- I6 x" p: k" K
- //SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8- S% o0 ]: t( @& }5 L
- //SYSCLK:系统时钟7 p4 ~8 ^. K& O1 O
- /**
6 H7 h( h- k/ e - * @brief 初始化延迟函数
% a7 {7 z! q( ?! c) ~" { - * @param None& Q; H8 L/ {9 c
- * @retval None
, F# ~- a, V/ ]( n8 u: j - */8 U' [6 O( K, @ H2 f
- void sysTick_init()4 A" b- P4 @6 d0 G0 X, }- |: y
- {$ }9 G; T# M4 x9 P x3 T& A
- //SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟 HCLK/8
. C6 Y' `* d3 V' F - SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/83 {0 X/ E; S; F7 P( l+ }
- fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8
+ h. K1 w5 v% k - fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数
1 K' p& T/ n, \! J3 y - }
8 `" W0 j7 }( L9 f2 P - 3 O- d, g1 W" j0 ^6 g
- /**- }( M" Z9 U% a- v. k
- * @brief 延时nus
" g) C$ h, D( p - * @param nus为要延时的us数.
2 I: p3 H) C0 l( n- G - * @retval None& h+ X* K/ @, A* B3 l
- */
& j. a0 I; y, j6 R' h - void delay_us(u32 nus)' n" c# l P2 l9 @# Q/ P+ {5 M
- {
& H: \9 a! @1 \8 N* E - u32temp; * f9 @) @/ N6 A, M! K" d
- SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载
" R& I4 o# ^ E - SysTick->VAL=0x00; //清空计数器) u/ P: f6 s% @1 S7 O& G
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数 . n: R% x* E0 E5 l2 s t
- * F$ X V. F4 j4 n+ N1 z
- do
* g& \1 e. y* x& z - {1 S: O# z6 g* S: {" v Y
- temp=SysTick->CTRL;0 P7 i; D) E% z
- }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
- J7 v) p; S2 V0 h3 D7 L# r - SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器* `) S2 D J8 t% D9 Y
- SysTick->VAL=0X00; //清空计数器 ' @6 Q( w f9 E b' V! j% P& R
- }
: t1 h: E9 m- X. X& F% O
0 h# J. I* {+ X2 ~+ p; K b9 M- //SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
' x$ M# Z0 x3 i1 s' s. R) d( W - //nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK: }6 O+ u% |3 d' U
- //SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms3 |$ Q R9 E! f/ n( E$ g; O5 X
- //对72M条件下,nms<=1864
( F& I4 \. A" k# U: l+ {2 ?/ d+ y - /**
; T$ `; R! i3 j; r2 B; H - * @brief 延时nms
q' j: U4 w) o0 \ W - * @param nms为要延时的nms数.
8 V2 v* `; H) ^8 C: U" \- p% r - * @retval None
; C0 `1 e3 u0 H7 l - */
" ?. ]: e* G& v! R7 ?7 p( k5 f - void delay_ms(u16 nms)! c6 ]& j7 @1 q
- {
& E/ B. C# P, p4 u8 f3 C - u32temp; 1 n1 z4 c7 ~8 P
- SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //时间加载(SysTick->LOAD为24bit) i$ |+ {' Y' e( p
- SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
+ o6 S+ V& b9 t8 o# ~ - SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数
3 w( A Y5 d M8 H1 z
6 s+ \* w6 I- @9 y- do. @0 Q# F( h* v
- {
0 s; ^/ \1 O& O6 E$ @ - temp=SysTick->CTRL;6 O( }5 }4 P" d! X
- }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达 ) t3 L, T/ {4 }1 k5 w4 h$ o
- - _" L+ r: y d1 _6 F
- SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//关闭计数器
* v. Y. r/ r* n' f2 U! g3 a - SysTick->VAL=0X00; //清空计数器 7 f0 M. x5 N% ]: S- i: I
- }
复制代码
; i2 D& P, G$ T1 [: e# [( X
8 ]6 T- Z' o, i* h5 A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。 9 e5 k+ P4 Z9 F L0 s7 y2 @ f" V' |3 O
3 RTOS延时 / W$ e! g! T6 W4 Z5 T$ Q( g+ ]$ I, r
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*********************************************************************/
& E! _. ~& H ?8 o% [ - 6 F" P. ]: q2 i
- #include"./SysTick/stm32f103_SysTick.h"
" g6 B- W7 h* Y1 U* `
! B5 I, d% V$ g1 x; i3 w- #define SYSTEM_SUPPORT_OS 1 //定义系统文件夹是否支持UCOS
7 r$ I7 v" [# y! G8 a% E: D - //如果使用rt-thread,则包括下面的头文件即可.
/ E2 K, T O, K& X - #if SYSTEM_SUPPORT_OS* N$ L: C+ b8 [
- #include "rtthread.h" //支持OS时,使用4 V: n5 }) o& O7 d" w0 F S, p
- #endif
, a% H. q" ^) \% z8 ] - E3 T, e8 O/ ]- q
- //********************************************************************************
8 @- p3 ~; [4 @) q& l) U; {' B - static uint32_t fac_us=0; //us延时倍乘数! D+ L+ u' D+ u
- , \5 B2 G2 k8 H, N7 M
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS 1 }5 x( J A# k$ A% |4 n5 r$ U
- static uint16_t fac_ms=0; //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数
0 x) Z% g* V2 x& R9 ^6 h& V* i5 v - #endif0 O( ~" F' @ J2 P
- / w9 x. _/ X2 m) z
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果SYSTEM_SUPPORT_OS定义了,说明要支持OS了(不限于rt-thread)./ |! L/ R" k( L q3 }
- //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0 ^# C' c6 B* C
- //首先是3个宏定义:
/ f) E6 n9 e- s# o% u& G - //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
1 T6 l9 T+ y6 }" Z7 p+ f. k - //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systick6 N' i! S$ a Y, R0 Y4 W
- //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
s) z9 ^" N% H1 W - //然后是3个函数:
7 z; X) {1 H% Y! Y' Q4 W! }6 d9 ? - //delay_osschedlock:用于锁定OS任务调度,禁止调度
+ i3 w z3 R2 a+ Q: C - //delay_osschedunlock:用于解锁OS任务调度,重新开启调度
* C. O( z& k/ D( _ - //delay_ostimedly:用于OS延时,可以引起任务调度.
6 L2 E6 b7 ~0 ^' F; a - //本例程仅作RT-Thread的支持,其他OS,请自行参考着移植$ L1 b; p' |) G( i# b
- //支持RT-Thread
5 w. T9 a' ?9 t3 d) d' U: x
/ d4 ?& Z, _4 \( I# B& z. B- extern volatile rt_uint8_trt_interrupt_nest;- B0 k" |2 ~- d- I" s) w" z+ S
- //在board.c文件的rt_hw_board_init()里面将其置为1
% R d4 {2 i% o( N - 8 ]* ?7 G8 q; d* s6 q' M |
- uint8_t OSRunning=0;
, ^$ r# l' U( q! F
# q" p) } g( [& q' Y- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX //RT_THREAD_PRIORITY_MAX定义了,说明要支持RT-Thread 2 L9 x/ a. ]# |7 V- E& G$ y3 F- y
- #define delay_osrunning OSRunning //OS是否运行标记,0,不运行;1,在运行9 T+ u" l# |; }9 w2 G2 b0 R
- #define delay_ostickspersec RT_TICK_PER_SECOND //OS时钟节拍,即每秒调度次数6 V" P5 O1 n+ |; _
- #define delay_osintnesting rt_interrupt_nest //中断嵌套级别,即中断嵌套次数
* [8 P" F. b/ }8 J - #endif6 d1 f" K: L$ [6 u8 F5 y* o. c- `
V- w* B; k, r- //us级延时时,关闭任务调度(防止打断us级延迟)0 g# ^! F: d5 g9 _: W. a I5 q
- void delay_osschedlock(void)- y2 G* K! y- R% I. B
- {
3 K" l7 _2 [' _" t% M# u - #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX
' n+ r V- _1 J# x - rt_enter_critical();
N: B* O% r$ ?+ G9 N+ b( _; q - #endif 9 S/ R& `5 \0 Z, J- g
- }5 K- p& g% V, _1 o( x1 i+ D
- ' Y ?5 b9 W' ~' q2 D1 @( h
- //us级延时时,恢复任务调度
! g5 K) Z0 A8 v) ~ - void delay_osschedunlock(void). W- c/ u! B. K5 q+ O
- { " O# V M5 D& i$ {5 o Z1 c/ `
- #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX3 g% b5 ^. R" s7 Z5 m9 ^
- rt_exit_critical();
# b; L, A, e) K% W2 ^5 P( r: h* B - #endif
4 A& K1 i! d: N' c - }. B/ L; r1 r+ e I( @
- //调用OS自带的延时函数延时
' b. s9 q( q; C) Y$ E8 f - //ticks:延时的节拍数
$ y3 {6 H9 ^! s/ Q( Y - void delay_ostimedly(uint32_tticks)
/ d* @' V. b8 h/ t6 l9 H' | - {
6 Z8 w' P' X2 \7 \) a - #ifdef RT_THREAD_PRIORITY_MAX
. r! t. ?) _4 x2 k. D) L - rt_thread_delay(ticks);
6 o% E* {# S3 l- X5 H* G) p( H - #endif : @/ q S5 U: ?& v# c
- }& C% ` F8 v4 s4 s9 j
- #endif. p0 B3 k# v6 s- {
-
: y. x% [# A [6 M: M - //初始化延迟函数
2 D% V# x' w) j$ }3 T - //当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
' Z `/ x! E5 s6 c* L2 r; k - //SYSTICK的时钟固定为AHB时钟
4 f# c- W3 @! j" \9 |( U4 \3 \) K: p - //SYSCLK:系统时钟频率6 L6 l; ?: C" |/ @9 s T
- void delay_init()
& P% T. ?0 N& d5 j. j) m - {
% L6 b, @" U, _- y - #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS./ H; O% g- C( C9 D
- uint32_treload;
+ m4 d+ R7 @3 ?. G- x6 S1 C) c% K7 r - #endif
+ A- _8 h$ _8 l2 ~ - SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8) e6 f$ k* Z" m0 X
- fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8
- o; J: d3 X& @3 }7 {" L; s - #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.2 j$ D9 k* C( d( S" n1 A
- reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数单位为K
3 }3 U- D% e E; u4 d - reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间# Y5 r# h: v& m8 n7 g6 W% Y- P
- " q" a( ]" k# k# h0 X3 A& a
- //reload为24位寄存器,最大值:16777216,在180M下,约合0.745s左右
; h9 q5 Y) D' Z- j8 H* d
' m) _$ O6 X* l9 `- fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表OS可以延时的最少单位 8 U0 P) i4 m! t g
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//开启SYSTICK中断1 v6 U& \; g2 H2 T8 ?1 ^
- SysTick->LOAD=reload; //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次 " Q' N& L0 P. h4 [9 @) P
- SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//开启SYSTICK R& W# z" q+ W7 Y6 ]+ _
- #endif
( D; W K" o" k! Z/ K( H( ?% V( U - } 1 [2 i- R9 W5 k, Q' |5 m
- % Q9 u$ J2 ], n: I
- #if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.1 X! J9 I9 v% E0 B( p$ Q S ]
- //延时nus
" T9 V! O/ x. }* M5 G5 x4 O6 j - //nus:要延时的us数. 2 a7 B/ w! [4 x+ [
- //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)
' x& X! ?7 O4 I3 j+ m0 q - void delay_us(uint32_t nus)% q) x7 ]* M& K8 c1 K
- { & T, G ?. ?2 W5 E! X
- uint32_tticks;
5 T% x( r4 H- E9 R - uint32_ttold,tnow,tcnt=0;' `$ y! k$ b5 ]8 ?
- uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值 ( j: ?6 Y2 X, t' {8 A6 ]0 N/ o
- ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数3 U+ y J- M, b3 B7 ?$ T: ?
- delay_osschedlock(); //阻止OS调度,防止打断us延时
: }3 Z ]' s$ e4 c' T - told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
' O. @0 _+ r4 y( a* ^ - 8 I8 k& x6 {/ B" O5 b7 I7 w9 z
- while(1)) p9 p; [4 o1 }8 w- E& j! u- {9 R
- {
7 j: e" ~& b- a7 B8 I - tnow=SysTick->VAL; * ?5 S0 c7 w4 E" p$ e
- if(tnow!=told)
$ M9 s- u) s4 H9 { k+ o - {
% O# n$ k1 V& E) R - if(tnow<told)/ j# [. o8 _. U; J
- tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.- i' b. `' T8 r# r: n6 G4 c( S
- else
6 t2 P! @& b% E4 J' E0 f0 m4 J( P5 Q( } - tcnt+=reload-tnow+told;
) M, \* `! ?* m9 i& d# a& ~' \ - told=tnow;3 {/ [! }8 o# `& O+ \
- if(tcnt>=ticks)4 b% {- v' B" o
- break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
) u2 o; k$ W) W. [+ F - } 5 _# g1 F& ?: a: s4 Y2 Y
- };+ a1 R. v- o+ [# f7 [! _
- delay_osschedunlock(); //恢复OS调度
# R" v" @7 w m r' ?( a - }
& U$ n' L+ }. j1 y - & Y0 ]' h% u2 E7 k i7 G
- //延时nms
2 s9 k5 [1 \- c - //nms:要延时的ms数4 o6 ]! H( _& u/ o3 |* z* f
- //nms:0~65535
1 b# m8 }- i5 y - void delay_ms(uint16_t nms)
& N# F6 q! z$ W- J7 ]+ q - {
?* r7 E8 f/ h* G% W - 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) 9 [. f: M- u$ N$ O9 }
- { - L& u# t+ m b/ `4 z9 z& Z
- if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于OS的最少时间周期
* |% Q x8 g1 t6 j, C* R - {
# v* ]7 F i g. _ - delay_ostimedly(nms/fac_ms); //OS延时
1 k7 H' U3 ~; t3 ^# \: g - }- l! q" q, Y7 ^- _2 k7 E
- 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 ( D! @" L. x3 K2 R
- }
" \( s1 ~0 a5 M - delay_us((uint32_t)(nms*1000)); //普通方式延时$ w# y# T" Z8 `6 q
- }! F* a- Z0 i. V/ e9 b
- ; v; o8 L$ i$ q/ C& m
- #else //不用ucos时5 t+ M4 l, y: m X4 j
- //延时nus- ~4 H& j% b, ]5 N/ f% \
- //nus为要延时的us数.
+ q; {3 e4 K% t) ?5 H) ~8 j) v - //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5) - w. Q' B$ {3 g% Z) u6 s
- void delay_us(uint32_t nus)
# n3 T+ z+ `: t, O T - {
# D- ?1 Y) Q7 h5 k - uint32_tticks;; N+ O! |8 w( U$ L
- uint32_ttold,tnow,tcnt=0;. k* O6 R, e1 n! W2 }1 E
- uint32_treload=SysTick->LOAD; //LOAD的值
# u) v) x" D/ x9 f - ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数8 F( {# \1 H* F+ G/ C) [6 n
- told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值/ d x& K: q" [
- while(1)
4 M; J( ~& [" u7 z+ [ - {
. N' d0 g; S( s2 \ - tnow=SysTick->VAL; " T. Z. \7 [6 F1 V: O2 m3 W3 {4 H
- if(tnow!=told)' v: s, j+ T! {# R7 a0 @
- { ( _! l! T; N, P) s0 u
- if(tnow<told)
+ d' k3 ]& P" f$ n t0 H - tcnt+=told-tnow;//这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
, q3 W- p1 j, }- {- C- _) j | - else5 c& r* b/ i" c
- tcnt+=reload-tnow+told;
, l9 B7 ?+ i9 ^: r3 [ - told=tnow;' ]& \) o/ ?, O
- if(tcnt>=ticks); p8 t# |2 l. q' R6 q' j
- break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.# l/ V. N6 s. E8 k2 T4 M6 W- L1 P' f
- } - a; \7 F6 n* O5 ]8 ]0 m4 ]
- };
2 E. o; Q% x6 i y3 `$ S - }
# ]( R* [4 i, |6 ?8 ?% f$ A$ N - //延时nms' [$ }6 t+ q2 T% a' E* S
- //nms:要延时的ms数
# w* w' J$ p8 Z# `$ [+ n - void delay_ms(uint16_t nms), _1 ~$ I! T' S% a
- {
" u% L6 b* N. k0 V4 P1 K - uint32_ti;
3 t8 Y1 ^. ~4 I) P - for(i=0;i<nms;i++)
* |* J, W# b' j8 U' Q/ I1 h/ ` - { 3 u; i! t) s, x
- delay_us(1000);; C5 x4 S# _. F! }% s8 _
- }, u0 ]$ m1 p% p3 |/ K& g+ y
- }3 I6 c# y6 R v% t* a& t
- #endif
复制代码 , H* d5 N& |0 ^( n$ y
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 2 I: A# O5 \0 g) r
/ e1 t6 {3 S& ~! m+ }9 p6 Z( c
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# s4 h" ], d, _1 @3 y+ Y& `2 l
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。