/** ****************************************************************** * 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