需求背景
在使用FreeRTOS时，如果需要统计每个任务的运行时长及百分比，则需要提供一个计时基准。


分别实现以下2个函数：


void vConfigureTimerForRunTimeStats( void );    /* Prototype of function that initialises the run time counter. */
unsigned long ulGetRunTimeCounterValue( void ); /* Prototype of function that returns run time counter. */



前一个函数需用初始化配置计时器；后一个函数用于在任务切换时获取当前计时值。


要求计时的频率比tick的频率要高一个数量级。目前tick为1KHz，则计时频率为10K比较合适。



方案分析
方案一：使用硬件定时器TIMx。

1. <font face="微软雅黑" size="3">
   
2. void vConfigureTimerForRunTimeStats(void)
   
3. {
   
4.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
   
5. 
   
6.         // 时钟使能
   
7.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
   
8. 
   
9.         //定时器TIMx初始化
   
10.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = SystemCoreClock / 1000000 - 1; //预分频后为1MHz
    
11.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = configTICK_RATE_HZ * 10 - 1;
    
12.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    
13.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    
14.         TIM_TimeBaseInit(TIMER_FOR_RUN_TIME_STAT, &TIM_TimeBaseStructure);
    
15. 
    
16.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    
17. }
    
18. 
    
19. unsigned long ulGetRunTimeCounterValue(void)
    
20. {
    
21.         return TIM_GetCounter(TIM3);
    
22. ｝
    
23. </font>

复制代码

问题：STM32F103的硬件定时器是16位的。最大计数值为64K，当计数频率为40K时，只需要1秒多一点就溢出了。


方案二：使用2个硬件定时器级联，组成一个32位计数器


方案三：使用os的tick
代码如下。

1. <font face="微软雅黑" size="3">{</font>

复制代码

问题：精度较低。


方案四：使用RTC作为计数器
具体如下。


使用RTC作为计数器
在STM32F103中，RTC的本质并不是一个实时时钟模块，只是一个计数器而已。可以配置为每秒加一，然后软件将秒数转换为日历时间（类似于unix中，以1970-1-1为起点的秒计数）。


现在不需要时钟了，就把它用于一个10KHz的计数器。最大可计时长为4G/10K = 400K秒，约为100多个小时。


RTC的时钟源：使用内部低速时钟LSI。然后再4分频，即可得到10KHz。





RTC工作时需要配置以下几个寄存器：
使能PWR和BKP模块时钟



Disable Backup Domain write:



开启LSI：



复位备份域：


先将BDRST设置为1，再设置为0。否则，不能更改RTCSEL等参数。



参见手册：6.3.9 备份域控制寄存器 (RCC_BDCR)


注意： 备份域控制寄存器中(RCC_BDCR)的LSEON、LSEBYP、RTCSEL和RTCEN位处于备份域。因此，这些位在复位后处于写保护状态，只有在电源控制寄存器(PWR_CR)中的DBP位置’1’后才能对这些位进行改动。进一步信息请参考5.1节。这些位只能由备份域复位清除(见6.1.3节)。任何内部或外部复位都不会影响这些位。



RTC时钟选择LSI：



RTC时钟使能：



设置分频系数：








代码如下：

1. <font face="微软雅黑" size="3">
   
2. void vConfigureTimerForRunTimeStats(void)
   
3. {
   
4.         // 使能模块时钟
   
5.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_BKP | RCC_APB1Periph_PWR, ENABLE);
   
6. 
   
7.         // 使能备份区域访问。将PWR.CR.DBP置1.
   
8.         PWR_BackupAccessCmd(ENABLE);
   
9. 
   
10.         // 复位备份域(Backup Domain)
    
11.         BKP_DeInit();
    
12. 
    
13.         //启动内部低速晶振
    
14.         RCC_LSICmd(ENABLE);
    
15. 
    
16.         //等待外部低速晶振重启
    
17.         while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET);
    
18. 
    
19.         RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
    
20. 
    
21.         RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC时钟
    
22. 
    
23.         RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步完成
    
24. 
    
25.         RTC_WaitForLastTask(); //等待最后一次对RTC的寄存器写操作完成
    
26. 
    
27.         RTC_SetPrescaler(4);        // 4分频后为10KHz
    
28. 
    
29.         RTC_WaitForLastTask();
    
30. 
    
31. }
    
32. 
    
33. /*-----------------------------------------------------------*/
    
34. 
    
35. unsigned long ulGetRunTimeCounterValue(void)
    
36. {
    
37.         return RTC_GetCounter();
    
38. }
    
39. </font>

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