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[STM32F1]

STM32上的DWT与延时实现

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forgot|  楼主 | 2023-3-3 15:31 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 forgot 于 2023-3-3 15:35 编辑

  对于做单片机程序开发来说,定时管理的需求非常普遍,不管是:系统滴答定时器systick计数器延时或者是通过外设定时器timer的向上向下等计数来延时,甚至在精度要求不高的地方还可以通过变量自加判断来延时,这都是一种延时管理实现的方法。但是对于cortex-M3内核来说,还有一个可以延时的方法往往被大家所忽视,就是M3内核跟踪系统:数据观察点与跟踪单元(DWT)。

  而DWT其实原本是为了做为系统调试及跟踪用的,属于DBG部分的功能,它包含了 4 个比较器,可以配置成在发生比较匹配时,执行相关动作,如程序计数器(PC)采样器事件触发、ETM 触发,可以触发 ETM 发出一个数据包,并汇入指令跟踪数据流中等,其中每一个比较器都有 3 个寄存器,COMP 寄存器、MASK 寄存器和FUNCTION 控制寄存器;DWT也可以作为计数器,进行时钟周期(CYCCNT)计数、被折叠(Folded)的指令或者是每指令周期数(CPI)等,另外DWT还可以以固定的周期采样 PC 的值等功能,在Cortex‐M3芯片中,DWT的基地址为:0xE000_1000。

  既然DWT可以进行计数,那么他就可以进行延时,原因是因为它有一个32位的一个向上计数的计数器,当它溢出时会自动清零并重新开始向上计数,它的频率是内核的主频,如72Mhz,精度是1/72M= 14ns,那么时钟节拍一次,计数就加一次,这样的精度对于大部分应用延时都是非常高的了。原理弄清楚了,那么如果要实现延时功能,总共用到三个寄存器:DEMCR 、DWT_CTRL、DWT_CYCCNT,他们的地址分别为:0xE000EDFC、0xE0001000、0xE0001004,分别用于开启DWT功能、开启CYCCNT及获得系统时钟计数值。

配置方式为:
1、对DEMCR的位24控制,写1使能DWT外设。
2、对于CYCCNT寄存器清0。
3、对DWT控制寄存器的位0控制,写1使能CYCCNT寄存器。
4、通过编写函数获取DWT_CYCCNT的值,并通过判断是否到达新的DWT_CYCCNT值来实现延时。

配置函数:
#define  DEM_CR      *(volatile u32 *)0xE000EDFC
#define  DWT_CR      *(volatile u32 *)0xE0001000
#define  DWT_CYCCNT  *(volatile u32 *)0xE0001004

#define  DEM_CR_TRCENA                   (1 << 24)
#define  DWT_CR_CYCCNTENA                (1 <<  0)

void DelayInit()
{
    DEM_CR  |=  DEM_CR_TRCENA;
    DWT_CR  |=  DWT_CR_CYCCNTENA;
    DWT_CYCCNT = 0;
}

延时函数:
void Delayus(u32 usec)
{
     u32 start,end,ts;
        
     start = DWT_CYCCNT;
     ts =  usec * (72);      
     end = start + ts;      
     while(DWT_CYCCNT < end){;}
}

  很多人说,由于DWT是属于M3内核自带的功能,便于在不同M3处理器之间的移植,实际上想相比较普通的外设定时器来说,不管从定时方式还是最长时间上来说,DWT并没有优势,毕竟DWT原本设计不是为了做定时器用的,而且现在的各个厂家的定时器原理基本一样,也不存在着说移植后在定时器的处理上的难度有多大,所以具体要不要用DWT来实现延时功能见仁见智。


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