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STM32-笔记11-手写带操作系统的延时函数

article 2024/12/29 1:00:01

1、为什么带操作系统的延时函数，和笔记10上的延时函数不能使用同一种？

因为笔记10的延时函数在每次调用的时候，会一直开关定时器，而在FreeRTOS操作系统中，SysTick定时器当作时基使用。

时基是一个时间显示的基本单位。时基即时间基准，在电子线路中主要用来表示数字电路中的基准时钟。

FreeRTOS的时基（Timebase）是指系统时钟的基础节拍，用于控制任务调度和定时功能。在FreeRTOS中，时基是通过系统时钟节拍（System Tick）来实现的。

2、分析滴答定时器的倒数情况

流程如下：给滴答定时器一个重装载值：reload，当滴答定时器开始计时，从重装载值开始倒数（从16777215‌倒数到0），然后自动重载再倒数...... ，ticks是一共需要计多少数，获取刚进入while循环时计数器时VAL的值（tnow）和进入while循环时，当前VAL的值作为told，然后，不断的累加told和tnow的差值（tcnt），不断的判断tcnt是否大于等于ticks，当是的时候，证明已达到需要的数值，故可以退出循环。

差值tcnt有三种情况

情况1、

第一次查询SysTick->VAL的值时told 和第二次查询SysTick->VAL的值时tnow，正好在一次数数内。

情况2、

第一次查询SysTick->VAL的值时told 和第二次查询SysTick->VAL的值时tnow，不在一次数数内。

情况3、

第一次查询SysTick->VAL的值时told 和第二次查询SysTick->VAL的值时tnow，正好在同一个位置。（先不对其做出讨论，只把它当作条件）

流程图如下：

问题1：为什么直接给reload赋值SysTick->LOAD,SysTick->LOAD在赋值之前也没有手动赋值重装载值。原因是什么？

回答：这里利用的是SysTick的自动重载功能，没有给SysTick->LOAD（重装载数值）手动赋值就会自动的重装载初始值，重装载初始值（SysTick是24位计数器）是2^24-1(数到0停止，不是数到1停止)。即从16777215‌倒数到‌0‌，所以这里直接给reload赋值SysTick->LOAD。

问题2：为什么在这里不需要手动开启SysTick的使能位（ENABLE）？

回答：在这里确实没有显式地开启 SysTick 定时器的使能位。这是因为该函数的设计是基于一个前提：SysTick 定时器已经在系统的其他部分（如系统初始化或操作系统内核启动代码中）被配置并启用了。

注意：SysTick的LOAD寄存器在没有外界赋值的情况下会自动重载值。‌SysTick定时器是一个24位的自动重载递减计数器，当计数器从初始值（即LOAD寄存器的值）递减到0时，会自动重新装载这个初始值，并继续递减，形成一个循环。这个过程是由硬件自动完成的，不需要外界手动赋值‌

3、代码

实现的代码如下所示：

复制03-流水灯项目文件，在delay.c文件中重写delay_us();函数如下

void delay_us(uint32_t nus)
{
    uint32_t ticks;
    uint32_t tcnt = 0, told, tnow;
    uint32_t reload = SysTick->LOAD;                //重装载值
    
    ticks = nus * 72;                               //需要计的节拍数
    told = SysTick->VAL;                            //刚进入while循环时计数器的值
    
    while(1)
    {
        tnow = SysTick->VAL;
        if(tnow != told)
        {
            if(tnow < told)
                tcnt += told - tnow;
            else
                tcnt += reload - (tnow -told);
            
            told = tnow;                            //下次进入while循环时，当前VAL的值作为told
            
            if(tcnt >= ticks)                       //已计的数超过/等于需要计的数时，退出循环
                break;
        }
    }
}