基于LPC54114的延时函数设计及应用
本帖最后由 jinglixixi 于 2021-2-18 11:48 编辑#申请原创#
在常规的例程中，都少不了测试I/O控制作用的点亮LED的程序。而伴随该例程出现的往往少不了延时函数，利用此类延时函数则可以达到相对精准的时基性的延时效果，如毫秒级及微秒级的函数。缺少了此类延时函数，则只能通过定时器来编程解决了。在LPC54114的官方例程中，也有点亮LED的程序，但该例程却没有提供此类的时基性的延时函数。那它是如何来获得延时效果的呢？其例程的主程序如下：int main(void){ int loop = 1; /* Used to fix the unreachable statementwarning */ SystemCoreClockUpdate(); Board_Init(); Board_IO_Init(); Board_LED_RGB_Off(); /* EnableSysTick Timer */ SysTick_Config(SystemCoreClock/ TICKRATE_HZ); while (loop){ __WFI(); } return 0;}由此可以推断，它是提供嘀嗒计时器来控制延时效果的。那嘀嗒计时器又是如何来控制LED的呢？从下面的中断处理函数即可看出结果：void SysTick_Handler(void){ tick_ct += 1; /* bump tickcount */ if ((tick_ct% 10) == 0) { /* if one second has elapsed (10 ticks) */ tick_ct =0; LED_ct+= 1; /* bumpthe LED count */ Board_LED_RGB_Set(LED_ct& 0x07); /* display the new LED value */ }}原来它是依靠嘀嗒计时器来产生标准的时基信号，然后再通过程序设计了一个软件计时器来控制延时长短，并以此来切换RGB_LED的显示状态。在了解了这些之后，我们能否据此来为LPC54114的例程来添加毫秒级及微秒级的延时函数呢？答案自然是可以的，那又该这样实现呢？为了便于理解我们先看一下如下的程序：voidSysTick_Handler(void){ tick_ct += 1; if ((tick_ct % M) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct += 1; F=(F+1)%2; }}通过增添延时标识变量F，即可判别延时是否完成，然后在主程序中即可实现延时控制的作用，而修改M的数值即可到达改变延时长短的作用。while (1){ if(F) LED_R_Set(); else LED_R_Clr(); __WFI();}为了符合我们调用延时函数的习惯，可以将其变换为如下的形式：voidSysTick_Handler(void){ tick_ct += 1; if ((tick_ct % M) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct += 1; F=1; }}
void delay_ns(uint16_t n){ M=n; F=0; while(!F) { __WFI(); }}
这样我们就可以在主程序中，自由地使用延时函数了。while (1){ delay_ns(2); LED_R_Set(); delay_ns(2); LED_R_Clr();}
图1 上电状态（点亮电源指示灯）
图2 嘀嗒计时器控制LED闪烁
图3 延时函数用于RGB_LED控制
以此为基础，若将中断处理函数改为：void SysTick_Handler(void){ tick_ct += 1; if ((tick_ct % TICKRATE) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct++; if(LED_ct>=M) { LED_ct=0; F=1; } }}则可以达到3个等级的延时函数：void delay_ns(uint16_t n){ //秒级延时 M=n; TICKRATE=1000000; TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); }
}
void delay_nms(uint16_t n){ //毫秒级延时 M=n; TICKRATE=1000;s TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); }}
void delay_nus(uint32_t n){ //微秒级延时 M=n; TICKRATE=1; TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); }}有了这些延时函数后，除了解决延时问题，我们还能做些什么呢？在数字式的传感器驱动中，对顺序的要求比较高，因此就需要有比较基准的延时函数来配合，如单总线的DS18B20、DHT11/DHT22等，以及I2C和SPI接口的外设也需要延时函数的配合来驱动，故延时函数的作用还是非常重要的。例如在驱动OLED屏的辅助函数中，是通过调用延时函数来保持信号作用时间的。void IIC_Start(){ OLED_SCLK_Set(); delay_nus(2); OLED_SDIN_Set(); delay_nus(2); OLED_SDIN_Clr(); delay_nus(2); OLED_SCLK_Clr(); delay_nus(2);}图4 延时函数用于OLED屏显示
此外，该延时函数还适用于LPC54110等开发板。当然，也可将它移植到具有嘀嗒计时器又缺少基准延时函数的地方。
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