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【原创】TIVA 关于SysCtlDelay()准确延时的测试

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 楼主| xyz549040622 发表于 2015-11-25 16:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
SYSCTL, TI, pi, IO, gp
本帖最后由 xyz549040622 于 2015-11-25 17:23 编辑

上一篇帖子中分析，SysCtlDelay(SysCtlClockGet() / M / 3)的延时时间都为1/M(s).帖子链接如下
https://bbs.21ic.com/icview-1203016-1-1.html

可是实际测试却不是这么一回事的

设置系统主时钟为50MHZ，直接用SysCtlDelay(5000000 / 3000);延时，延时时间为很准确的2ms
代码如下
复制
  1. //*****************************************************************************
    

  2. //
    

  3. // hello.c - Simple hello world example.
    

  4. //
    

  5. // Copyright (c) 2012-2014 Texas Instruments Incorporated.  All rights reserved.
    

  6. // Software License Agreement
    

  7. //
    

  8. // Texas Instruments (TI) is supplying this software for use solely and
    

  9. // exclusively on TI's microcontroller products. The software is owned by
    

  10. // TI and/or its suppliers, and is protected under applicable copyright
    

  11. // laws. You may not combine this software with "viral" open-source
    

  12. // software in order to form a larger program.
    

  13. //
    

  14. // THIS SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND WITH ALL FAULTS.
    

  15. // NO WARRANTIES, WHETHER EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, INCLUDING, BUT
    

  16. // NOT LIMITED TO, IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
    

  17. // A PARTICULAR PURPOSE APPLY TO THIS SOFTWARE. TI SHALL NOT, UNDER ANY
    

  18. // CIRCUMSTANCES, BE LIABLE FOR SPECIAL, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL
    

  19. // DAMAGES, FOR ANY REASON WHATSOEVER.
    

  20. //
    

  21. // This is part of revision 2.1.0.12573 of the EK-TM4C123GXL Firmware Package.
    

  22. //
    

  23. //*****************************************************************************
    


  24. 

  25. #include <stdint.h>
    

  26. #include <stdbool.h>
    

  27. #include "inc/hw_memmap.h"
    

  28. #include "inc/hw_types.h"
    

  29. #include "driverlib/debug.h"
    

  30. #include "driverlib/fpu.h"
    

  31. #include "driverlib/gpio.h"
    

  32. #include "driverlib/pin_map.h"
    

  33. #include "driverlib/rom.h"
    

  34. #include "driverlib/sysctl.h"
    

  35. #include "driverlib/uart.h"
    

  36. //#include "utils/uartstdio.h"
    


  37. 

  38. //*****************************************************************************
    

  39. //
    

  40. //! \addtogroup example_list
    

  41. //! <h1>Hello World (hello)</h1>
    

  42. //!
    

  43. //! A very simple ``hello world'' example.  It simply displays ``Hello World!''
    

  44. //! on the UART and is a starting point for more complicated applications.
    

  45. //!
    

  46. //! UART0, connected to the Virtual Serial Port and running at
    

  47. //! 115,200, 8-N-1, is used to display messages from this application.
    

  48. //
    

  49. //*****************************************************************************
    


  50. 

  51. //*****************************************************************************
    

  52. //
    

  53. // The error routine that is called if the driver library encounters an error.
    

  54. //
    

  55. //*****************************************************************************
    

  56. #ifdef DEBUG
    

  57. void
    

  58. __error__(char *pcFilename, uint32_t ui32Line)
    

  59. {
    

  60. }
    

  61. #endif
    


  62. 

  63. ////*****************************************************************************
    

  64. ////
    

  65. //// Configure the UART and its pins.  This must be called before UARTprintf().
    

  66. ////
    

  67. ////*****************************************************************************
    

  68. //void
    

  69. ConfigureUART(void)
    

  70. {
    

  71. //    //
    

  72. //    // Enable the GPIO Peripheral used by the UART.
    

  73. //    //
    

  74.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
    


  75. 

  76. //    //
    

  77. //    // Enable UART0
    

  78. //    //
    

  79.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
    


  80. 

  81. //    //
    

  82. //    // Configure GPIO Pins for UART mode.
    

  83. //    //
    

  84.     ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
    

  85.    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
    

  86.     ROM_GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
    


  87. 

  88. //    //
    

  89. //    // Use the internal 16MHz oscillator as the UART clock source.
    

  90. //    //
    

  91.     UARTClockSourceSet(UART0_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);
    


  92. 

  93. //    //
    

  94. //    // Initialize the UART for console I/O.
    

  95. //    //
    

  96.     UARTStdioConfig(0, 115200, 16000000);
    

  97. }
    


  98. 

  99. //*****************************************************************************
    

  100. //
    

  101. // Print "Hello World!" to the UART on the evaluation board.
    

  102. //
    

  103. //*****************************************************************************
    

  104. int
    

  105. main(void)
    

  106. {
    

  107.     volatile uint32_t ui32Loop;
    


  108. 

  109.     //
    

  110.     // Enable lazy stacking for interrupt handlers.  This allows floating-point
    

  111.     // instructions to be used within interrupt handlers, but at the expense of
    

  112.     // extra stack usage.
    

  113.     //
    

  114.     ROM_FPULazyStackingEnable();
    


  115. 

  116.     //
    

  117.     // Set the clocking to run directly from the crystal.
    

  118.     //
    

  119.     ROM_SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ |
    

  120.                        SYSCTL_OSC_MAIN);
    


  121. 

  122.     //
    

  123.     // Enable the GPIO port that is used for the on-board LED.
    

  124.     //
    

  125.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
    


  126. 

  127.     //
    

  128.     // Enable the GPIO pins for the LED (PF2 & PF3).
    

  129.     //
    

  130.     ROM_GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2);
    


  131. 

  132.     //
    

  133.     // Initialize the UART.
    

  134.     //
    

  135.     ConfigureUART();
    


  136. 

  137. //    //
    

  138. //    // Hello!
    

  139. //    //
    

  140. /*    UARTprintf("Hello, world!\n");
    

  141.     ui32Loop=0;
    

  142.     ui32Loop=ROM_SysCtlClockGet();
    

  143.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);
    

  144.     ui32Loop=0;
    

  145.     ui32Loop=SysCtlClockGet();
    

  146.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);*/
    

  147.     //
    

  148.     // We are finished.  Hang around doing nothing.
    

  149.     //
    

  150.     while(1)
    

  151.     {
    

  152.         //
    

  153.         // Turn on the BLUE LED.
    


  154. 

  155.         GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
    


  156. 

  157.         //
    

  158.         // Delay for a bit.
    

  159.         //
    

  160.         SysCtlDelay(50000000 / 3000);
    


  161. 

  162.         //
    

  163.         // Turn off the BLUE LED.
    

  164.         //
    

  165.         GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
    


  166. 

  167.         //
    

  168.         // Delay for a bit.
    

  169.         //
    

  170.         SysCtlDelay(50000000 / 3000);
    

  171. /*                    GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
    


  172. 

  173.                     //
    

  174.                     // Delay for a bit.
    

  175.                     //
    

  176.                     SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet() / 3000);
    


  177. 

  178.                     //
    

  179.                     // Turn off the BLUE LED.
    

  180.                     //
    

  181.                     GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
    


  182. 

  183.                     //
    

  184.                     // Delay for a bit.
    

  185.                     //
    

  186.                     SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet() / 3000);*/
    

  187.     }
    

  188. }
时间截图如下：

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 楼主| xyz549040622 发表于 2015-11-25 16:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz549040622 于 2015-11-25 16:32 编辑

使用 SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet() / 3000);延时，并加入了测试ROM_SysCtlClockGet()值的代码，延时时间为1.1ms

复制
  1.     UARTprintf("Hello, world!\n");
    

  2.     ui32Loop=0;
    

  3.     ui32Loop=ROM_SysCtlClockGet();
    

  4.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);
    

  5.     ui32Loop=0;
    

  6.     ui32Loop=SysCtlClockGet();
    

  7.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);


整个源代码如下:
复制
  1. //*****************************************************************************
    

  2. //
    

  3. // hello.c - Simple hello world example.
    

  4. //
    

  5. // Copyright (c) 2012-2014 Texas Instruments Incorporated.  All rights reserved.
    

  6. // Software License Agreement
    

  7. //
    

  8. // Texas Instruments (TI) is supplying this software for use solely and
    

  9. // exclusively on TI's microcontroller products. The software is owned by
    

  10. // TI and/or its suppliers, and is protected under applicable copyright
    

  11. // laws. You may not combine this software with "viral" open-source
    

  12. // software in order to form a larger program.
    

  13. //
    

  14. // THIS SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND WITH ALL FAULTS.
    

  15. // NO WARRANTIES, WHETHER EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, INCLUDING, BUT
    

  16. // NOT LIMITED TO, IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
    

  17. // A PARTICULAR PURPOSE APPLY TO THIS SOFTWARE. TI SHALL NOT, UNDER ANY
    

  18. // CIRCUMSTANCES, BE LIABLE FOR SPECIAL, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL
    

  19. // DAMAGES, FOR ANY REASON WHATSOEVER.
    

  20. //
    

  21. // This is part of revision 2.1.0.12573 of the EK-TM4C123GXL Firmware Package.
    

  22. //
    

  23. //*****************************************************************************
    


  24. 

  25. #include <stdint.h>
    

  26. #include <stdbool.h>
    

  27. #include "inc/hw_memmap.h"
    

  28. #include "inc/hw_types.h"
    

  29. #include "driverlib/debug.h"
    

  30. #include "driverlib/fpu.h"
    

  31. #include "driverlib/gpio.h"
    

  32. #include "driverlib/pin_map.h"
    

  33. #include "driverlib/rom.h"
    

  34. #include "driverlib/sysctl.h"
    

  35. #include "driverlib/uart.h"
    

  36. //#include "utils/uartstdio.h"
    


  37. 

  38. //*****************************************************************************
    

  39. //
    

  40. //! \addtogroup example_list
    

  41. //! <h1>Hello World (hello)</h1>
    

  42. //!
    

  43. //! A very simple ``hello world'' example.  It simply displays ``Hello World!''
    

  44. //! on the UART and is a starting point for more complicated applications.
    

  45. //!
    

  46. //! UART0, connected to the Virtual Serial Port and running at
    

  47. //! 115,200, 8-N-1, is used to display messages from this application.
    

  48. //
    

  49. //*****************************************************************************
    


  50. 

  51. //*****************************************************************************
    

  52. //
    

  53. // The error routine that is called if the driver library encounters an error.
    

  54. //
    

  55. //*****************************************************************************
    

  56. #ifdef DEBUG
    

  57. void
    

  58. __error__(char *pcFilename, uint32_t ui32Line)
    

  59. {
    

  60. }
    

  61. #endif
    


  62. 

  63. ////*****************************************************************************
    

  64. ////
    

  65. //// Configure the UART and its pins.  This must be called before UARTprintf().
    

  66. ////
    

  67. ////*****************************************************************************
    

  68. //void
    

  69. ConfigureUART(void)
    

  70. {
    

  71. //    //
    

  72. //    // Enable the GPIO Peripheral used by the UART.
    

  73. //    //
    

  74.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
    


  75. 

  76. //    //
    

  77. //    // Enable UART0
    

  78. //    //
    

  79.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
    


  80. 

  81. //    //
    

  82. //    // Configure GPIO Pins for UART mode.
    

  83. //    //
    

  84.     ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
    

  85.    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
    

  86.     ROM_GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
    


  87. 

  88. //    //
    

  89. //    // Use the internal 16MHz oscillator as the UART clock source.
    

  90. //    //
    

  91.     UARTClockSourceSet(UART0_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);
    


  92. 

  93. //    //
    

  94. //    // Initialize the UART for console I/O.
    

  95. //    //
    

  96.     UARTStdioConfig(0, 115200, 16000000);
    

  97. }
    


  98. 

  99. //*****************************************************************************
    

  100. //
    

  101. // Print "Hello World!" to the UART on the evaluation board.
    

  102. //
    

  103. //*****************************************************************************
    

  104. int
    

  105. main(void)
    

  106. {
    

  107.     volatile uint32_t ui32Loop;
    


  108. 

  109.     //
    

  110.     // Enable lazy stacking for interrupt handlers.  This allows floating-point
    

  111.     // instructions to be used within interrupt handlers, but at the expense of
    

  112.     // extra stack usage.
    

  113.     //
    

  114.   //  ROM_FPULazyStackingEnable();
    


  115. 

  116.     //
    

  117.     // Set the clocking to run directly from the crystal.
    

  118.     //
    

  119.     ROM_SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ |
    

  120.                        SYSCTL_OSC_MAIN);
    


  121. 

  122.     //
    

  123.     // Enable the GPIO port that is used for the on-board LED.
    

  124.     //
    

  125.     ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
    


  126. 

  127.     //
    

  128.     // Enable the GPIO pins for the LED (PF2 & PF3).
    

  129.     //
    

  130.     ROM_GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2);
    


  131. 

  132.     //
    

  133.     // Initialize the UART.
    

  134.     //
    

  135.     ConfigureUART();
    


  136. 

  137. //    //
    

  138. //    // Hello!
    

  139. //    //
    

  140.     UARTprintf("Hello, world!\n");
    

  141.     ui32Loop=0;
    

  142.     ui32Loop=ROM_SysCtlClockGet();
    

  143.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);
    

  144.     ui32Loop=0;
    

  145.     ui32Loop=SysCtlClockGet();
    

  146.     UARTprintf("%d\n",ui32Loop);
    

  147.     //
    

  148.     // We are finished.  Hang around doing nothing.
    

  149.     //
    

  150.     while(1)
    

  151.     {
    

  152.         //
    

  153.         // Turn on the BLUE LED.
    


  154. 

  155. /*        GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
    


  156. 

  157.         //
    

  158.         // Delay for a bit.
    

  159.         //
    

  160.         SysCtlDelay(50000000 / 3000);
    


  161. 

  162.         //
    

  163.         // Turn off the BLUE LED.
    

  164.         //
    

  165.         GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
    


  166. 

  167.         //
    

  168.         // Delay for a bit.
    

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  170.         SysCtlDelay(50000000 / 3000);*/
    

  171.                     GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
    


  172. 

  173.                     //
    

  174.                     // Delay for a bit.
    

  175.                     //
    

  176.                     SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet() / 3000);
    


  177. 

  178.                     //
    

  179.                     // Turn off the BLUE LED.
    

  180.                     //
    

  181.                     GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
    


  182. 

  183.                     //
    

  184.                     // Delay for a bit.
    

  185.                     //
    

  186.                     SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet() / 3000);
    

  187.     }
    

  188. }
可以看到，系统主时钟为50000000

延时时间如下：

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 楼主| xyz549040622 发表于 2015-11-25 16:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz549040622 于 2015-11-25 17:23 编辑

找到问题了终于，一定要开启FPU的，因为在计算50000000/3时浪费了一部分时间。下面进行准确延时的计算
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dirtwillfly 发表于 2015-11-25 17:10 | 显示全部楼层
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 楼主| xyz549040622 发表于 2015-11-25 17:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz549040622 于 2015-11-25 17:35 编辑

再次说明，这个延时确实要精确计算的，毕竟只是粗略延时，us级别，ms级别，s级别的参数都是不同的，现在做到主频率是80MHz的时候，SysCtlDelay(ROM_SysCtlClockGet()/3000)准确延时为2ms。
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stalker张 发表于 2015-11-26 09:49 | 显示全部楼层
楼主，可有tiva板的资料，能否共享？
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smilingangel 发表于 2015-11-26 14:40 | 显示全部楼层
这个延时程序很不错的，其他程序中俄可采用。
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 楼主| xyz549040622 发表于 2015-11-26 14:49 | 显示全部楼层
stalker张 发表于 2015-11-26 09:49
楼主，可有tiva板的资料，能否共享？

官网就有的呀。
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yyj8902 发表于 2015-11-28 15:53 | 显示全部楼层
stalker张 发表于 2015-11-26 09:49
楼主，可有tiva板的资料，能否共享？

去TI的官网下载，每种评估板的资料都有的。
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stalker张 发表于 2015-11-28 17:32 | 显示全部楼层
yyj8902 发表于 2015-11-28 15:53
去TI的官网下载，每种评估板的资料都有的。

谢谢
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309030 发表于 2015-11-28 20:25 | 显示全部楼层
版主的哪个截图使用什么仿真出来的
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10299823 发表于 2015-11-29 22:25 | 显示全部楼层
最好使用定时器的。
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10299823 发表于 2015-11-29 22:26 | 显示全部楼层
其他的准确率不如定时器。
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10299823 发表于 2015-11-29 22:29 | 显示全部楼层
使用延时不好控制。
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cemaj 发表于 2015-11-29 22:31 | 显示全部楼层
这个精确吗
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pmp 发表于 2015-11-30 06:10 | 显示全部楼层
用示波器测量过？
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haolaishi 发表于 2015-11-30 11:58 | 显示全部楼层
xyz549040622 发表于 2015-11-25 17:22
再次说明，这个延时确实要精确计算的，毕竟只是粗略延时，us级别，ms级别，s级别的参数都是不同的，现在做 ...

我试了试，只有这个2ms准确点，其他的误差就很大了，不知道为什么
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linlovelife 发表于 2016-1-15 13:41 | 显示全部楼层
学习了！
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vivilzb1985 发表于 2016-1-15 22:32 | 显示全部楼层
弱弱的问一句的，这个时钟的采用哪一个的？
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lzyyoumuren 发表于 2016-1-26 16:55 | 显示全部楼层
用定时器定时一般比较准确
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