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基于LPC54114的延时函数设计及应用

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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();
}

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);
}
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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