需求背景
7 \+ D  ?  q% \3 i: |4 p; S/ R3 p: ^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。


5 ~( @" i" F4 d9 S% ]分别实现以下2个函数：


void vConfigureTimerForRunTimeStats( void );    /* Prototype of function that initialises the run time counter. */
1 H+ x" z. \. g: d8 Uunsigned long ulGetRunTimeCounterValue( void ); /* Prototype of function that returns run time counter. */
& h# Y& J  J; h8 T
3 S$ M+ j3 p( _: O5 }

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。
  c* T8 `# ^; P0 b3 @; f7 `7 o$ R
8 g$ j! U* n8 F' v  a' L$ M
2 x+ S  _+ Z8 P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。
" k( x7 u6 _$ y, o1 a  T1 {


方案分析
, J+ P4 f! j& @( }9 p+ F' q方案一：使用硬件定时器TIMx。

1. <font face="微软雅黑" size="3">
   " _2 R# ^4 I( x' e& k: u9 X
2. void vConfigureTimerForRunTimeStats(void)
   
3. {
   
4.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
   - ]6 o2 k% V: n& O# l
5. 
   ! K& U$ Z- q; k( o1 H* z- Y
6.         // 时钟使能
   ' P: r% {+ D+ O% e7 m
7.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
   
8. 
   
9.         //定时器TIMx初始化
     C1 V0 i& S4 L8 x6 ~) w& e* r
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;
    & E" x5 c- ~5 M" B: [
14.         TIM_TimeBaseInit(TIMER_FOR_RUN_TIME_STAT, &TIM_TimeBaseStructure);
      F( e& N1 \3 L5 o1 f
15. 
    
16.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    
17. }
    , }" a2 Q- J# m$ {( p- S
18. 
    8 \' y, W1 d! b8 l
19. unsigned long ulGetRunTimeCounterValue(void)
      ?) U/ z  [, B* _
20. {
    
21.         return TIM_GetCounter(TIM3);
    
22. ｝
    # b2 n' N: v2 q( `2 y. v
23. </font>

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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。
5 Q* b  a3 b0 q! d. b5 u
  m0 D/ E  R' s: K3 t$ S  S
方案二：使用2个硬件定时器级联，组成一个32位计数器

  w. e# J- c& `4 @9 l* l
4 c( c  Q' n! F8 D3 ]( O方案三：使用os的tick
代码如下。
) A$ M3 o) O* r; e" w

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

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问题：精度较低。
6 \( f2 ]/ G7 t
" ]! _( y7 U9 h4 q
/ ~( _# H( N) g( t方案四：使用RTC作为计数器
" Q+ L5 X: [. n- q) l% s' a9 k' s具体如下。

8 o( W+ m) R" `
  X; W' K6 k0 v- |; @使用RTC作为计数器
/ |  V2 I+ }; m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）。
+ }3 `. ~- E0 i. C% d1 d
+ U6 l0 l# q  b+ P0 f  h
  j" g, `& E2 I& n' Z+ S# R2 M: E7 R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。


# R$ \5 [5 ], tRTC的时钟源：使用内部低速时钟LSI。然后再4分频，即可得到10KHz。
, f( m' _# I- ?6 \
% \1 Y; A( E7 H& S& d0 j
8 [, O& W' J* Q% q


RTC工作时需要配置以下几个寄存器：
. J3 M0 y- I5 t. E, C, e使能PWR和BKP模块时钟


! G6 L7 U8 h) d
7 v- n/ u9 I9 Y2 h7 a# iDisable Backup Domain write:



7 ]* [: `3 Q- N, m- K开启LSI：
3 P. h7 \7 b+ d: Q( \! T0 h, G
3 B! f, l0 B( N0 Z4 S% v3 `' ]

复位备份域：

* K+ ~/ i+ s& G5 L; p  C( }" M7 Q
先将BDRST设置为1，再设置为0。否则，不能更改RTCSEL等参数。



" I& }* d7 N5 o" a参见手册：6.3.9 备份域控制寄存器 (RCC_BDCR)
7 q/ |  T' m- ~( y0 C$ P1 U

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。


9 S9 M7 r: F5 Z- e5 x7 w
' s% f8 k, v1 W9 d$ nRTC时钟选择LSI：

: \: @4 g% w0 X
8 X0 v+ x2 ~4 ]6 m" G; A3 }
0 k3 D! S$ S  j( V2 G2 l" ZRTC时钟使能：
; d# f1 b" h6 {6 r2 |

1 u9 S6 W  z0 w6 Q
设置分频系数：
- @: e* b/ x/ |. }; {* [* Q' }9 M
% N) i1 B4 H& N' j5 x- @! d
5 g. G' {$ A* R/ ?1 a

' o1 ^, ]! p+ h) y
* D$ |! R: t8 B) d3 k1 j! y4 [! k1 u


代码如下：
$ R; o8 l, n7 y" \  U# Y

1. <font face="微软雅黑" size="3">
   4 ~; I. c8 K* N* a, k! B7 {
2. void vConfigureTimerForRunTimeStats(void)
   
3. {
   7 Z+ i4 ^+ z" }- o: w  n. ^
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);
   ( F% ?# O8 ?, ]* P0 W! P
9. 
   ( f, s' |4 M/ Z8 p# s% k8 ~1 M
10.         // 复位备份域(Backup Domain)
    
11.         BKP_DeInit();
    + J8 P4 \3 z' I, V6 c( Z
12. 
    ' J% I% n# k/ q! [0 R& @
13.         //启动内部低速晶振
    , c  A. a  j! A7 k
14.         RCC_LSICmd(ENABLE);
    
15. 
    
16.         //等待外部低速晶振重启
    ' [, ?" K) m2 I
17.         while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSIRDY) == RESET);
    
18. 
    2 q: J* _" L" F% P# l+ ]; T$ f& D- ]1 S
19.         RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSI);
    ( g: i- g9 a4 p$ M) y
20. 
    
21.         RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能RTC时钟
    - t& Y# _+ Z  y% ^  s+ _
22. 
      k' X& Q1 x' @1 J; Q" Z
23.         RTC_WaitForSynchro(); //等待RTC寄存器同步完成
    8 p2 r! m; h3 d- E: P# J+ K  v
24. 
      w- e5 t; J, k$ \
25.         RTC_WaitForLastTask(); //等待最后一次对RTC的寄存器写操作完成
    8 ^' E- ~8 `. Y* d6 J* u8 y
26. 
    
27.         RTC_SetPrescaler(4);        // 4分频后为10KHz
    + Z/ M6 d5 C# U$ f/ w
28. 
    
29.         RTC_WaitForLastTask();
    
30. 
    , }# v! a1 p6 w9 g4 d+ r: C6 g
31. }
    / |3 D0 r4 s# u$ N5 t
32. 
    
33. /*-----------------------------------------------------------*/
    % e% L$ o7 K) K6 ?$ R' E) ~7 U
34. 
    
35. unsigned long ulGetRunTimeCounterValue(void)
    
36. {
    # O( c" B( H! u6 N0 P' M
37.         return RTC_GetCounter();
    
38. }
    # k! @: k; F- a# G
39. </font>

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, `2 u+ }/ s1 ^" q- X