/** ****************************************************************** * file core_delay.c * author fire * version V1.0 * date 2018-xx-xx * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] 使用内核寄存器精确延时 ****************************************************************** * @attention * * 实验平台:野火 STM32开发板 * 论坛 :http://www.firebbs.cn * 淘宝 :https://fire-stm32.taobao.com * ****************************************************************** */ #include "./delay/core_delay.h" /* ********************************************************************** * 时间戳相关寄存器定义 ********************************************************************** */ /* 在Cortex-M里面有一个外设叫DWT(Data Watchpoint and Trace)， 该外设有一个32位的寄存器叫CYCCNT，它是一个向上的计数器， 记录的是内核时钟运行的个数，最长能记录的时间为： 10.74s=2的32次方/400000000 (假设内核频率为400M，内核跳一次的时间大概为1/400M=2.5ns) 当CYCCNT溢出之后，会清0重新开始向上计数。 使能CYCCNT计数的操作步骤： 1、先使能DWT外设，这个由另外内核调试寄存器DEMCR的位24控制，写1使能 2、使能CYCCNT寄存器之前，先清0 3、使能CYCCNT寄存器，这个由DWT_CTRL(代码上宏定义为DWT_CR)的位0控制，写1使能 */
#define DWT_CR *(__IO uint32_t *)0xE0001000 //< 0xE0001000 DWT_CTRL RW The Debug Watchpoint and Trace (DWT) unit
#define DWT_CYCCNT *(__IO uint32_t *)0xE0001004 //< 0xE0001004 DWT_CYCCNT RW Cycle Count register,
#define DEM_CR *(__IO uint32_t *)0xE000EDFC //< 0xE000EDFC DEMCR RW Debug Exception and Monitor Control Register.
#define DEM_CR_TRCENA (1 << 24) //DEMCR的DWT使能位
#define DWT_CR_CYCCNTENA (1 << 0) //DWT的SYCCNT使能位
/** * @brief 初始化时间戳 * @param 无 * @retval 无 * [url=home.php?mod=space&uid=536309]@NOTE[/url] 使用延时函数前，必须调用本函数 */ HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority) { /* 使能DWT外设 */ DEM_CR |= (uint32_t)DEM_CR_TRCENA; /* DWT CYCCNT寄存器计数清0 */ DWT_CYCCNT = (uint32_t)0u; /* 使能Cortex-M DWT CYCCNT寄存器 */ DWT_CR |= (uint32_t)DWT_CR_CYCCNTENA; return HAL_OK; } /** * @brief 读取当前时间戳 * @param 无 * @retval 当前时间戳，即DWT_CYCCNT寄存器的值 */ uint32_t CPU_TS_TmrRd(void) { return ((uint32_t)DWT_CYCCNT); } /** * @brief 读取当前时间戳 * @param 无 * @retval 当前时间戳，即DWT_CYCCNT寄存器的值 */ uint32_t HAL_GetTick(void) { return ((uint32_t)DWT_CYCCNT/SysClockFreq*1000); } /** * @brief 采用CPU的内部计数实现精确延时，32位计数器 * @param us : 延迟长度，单位1 us * @retval 无 * [url=home.php?mod=space&uid=536309]@NOTE[/url] 使用本函数前必须先调用CPU_TS_TmrInit函数使能计数器， 或使能宏CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION 最大延时值为8秒，即8*1000*1000 */ void CPU_TS_Tmr_Delay_US(uint32_t us) { uint32_t ticks; uint32_t told,tnow,tcnt=0; /* 在函数内部初始化时间戳寄存器， */ #if (CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION) /* 初始化时间戳并清零 */ HAL_InitTick(5); #endif ticks = us * (GET_CPU_ClkFreq() / 1000000); /* 需要的节拍数 */ tcnt = 0; told = (uint32_t)CPU_TS_TmrRd(); /* 刚进入时的计数器值 */ while(1) { tnow = (uint32_t)CPU_TS_TmrRd(); if(tnow != told) { /* 32位计数器是递增计数器 */ if(tnow > told) { tcnt += tnow - told; } /* 重新装载 */ else { tcnt += UINT32_MAX - told + tnow; } told = tnow; /*时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */ if(tcnt >= ticks)break; } } } /*********************************************END OF FILE**********************/
#ifndef __CORE_DELAY_H #define __CORE_DELAY_H #include "stm32h7xx.h" /* 获取内核时钟频率 */ #define GET_CPU_ClkFreq() HAL_RCC_GetSysClockFreq() #define SysClockFreq (218000000) /* 为方便使用，在延时函数内部调用CPU_TS_TmrInit函数初始化时间戳寄存器， 这样每次调用函数都会初始化一遍。 把本宏值设置为0，然后在main函数刚运行时调用CPU_TS_TmrInit可避免每次都初始化 */ #define CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION 0 /******************************************************************************* * 函数声明 ******************************************************************************/ uint32_t CPU_TS_TmrRd(void); HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority); //使用以下函数前必须先调用CPU_TS_TmrInit函数使能计数器，或使能宏CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION //最大延时值为8秒 void CPU_TS_Tmr_Delay_US(uint32_t us); #define HAL_Delay(ms) CPU_TS_Tmr_Delay_US(ms*1000) #define CPU_TS_Tmr_Delay_S(s) CPU_TS_Tmr_Delay_MS(s*1000) #endif /* __CORE_DELAY_H */
上面代码的核心是:采用Cortex-M3/4内核中的跟踪组件DWT的时钟周期计数CYCCNT实现
参考链接
http://www.firebbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=19059&fromuid=1
https://blog.csdn.net/linux_liulu/article/details/44998581