[技术问答] 问个延时函数问题

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 楼主| huahuagg 发表于 2020-2-17 22:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
clk的延时函数最小延时是多少
  1. /**************************************************************************//**
  2. * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]     main.c
  3. * [url=home.php?mod=space&uid=895143]@version[/url]  V3.00
  4. * $Revision: 2 $
  5. * $Date: 15/02/13 3:18p $
  6. * @brief
  7. *           A sample code for LED blanking.
  8. *
  9. * @note
  10. * Copyright (C) 2015 Nuvoton Technology Corp. All rights reserved.
  11. *
  12. ******************************************************************************/
  13. #include <stdio.h>
  14. #include "M058S.h"

  15. #define PLLCON_SETTING  CLK_PLLCON_50MHz_HXT
  16. #define PLL_CLOCK       50000000

  17. void SYS_Init(void)
  18. {

  19.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  20.     /* Init System Clock                                                                                       */
  21.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

  22.     /* Enable Internal RC 22.1184MHz clock */
  23.     CLK->PWRCON |= CLK_PWRCON_OSC22M_EN_Msk;

  24.     /* Waiting for Internal RC clock ready */
  25.     while(!(CLK->CLKSTATUS & CLK_CLKSTATUS_OSC22M_STB_Msk));

  26.     /* Switch HCLK clock source to Internal RC and and HCLK source divide 1 */
  27.     CLK->CLKSEL0 &= ~CLK_CLKSEL0_HCLK_S_Msk;
  28.     CLK->CLKSEL0 |= CLK_CLKSEL0_HCLK_S_HIRC;
  29.     CLK->CLKDIV &= ~CLK_CLKDIV_HCLK_N_Msk;
  30.     CLK->CLKDIV |= CLK_CLKDIV_HCLK(1);

  31.     /* Enable external XTAL 12MHz clock */
  32.     CLK->PWRCON |= CLK_PWRCON_XTL12M_EN_Msk;

  33.     /* Waiting for external XTAL clock ready */
  34.     while(!(CLK->CLKSTATUS & CLK_CLKSTATUS_XTL12M_STB_Msk));

  35.     /* Set core clock as PLL_CLOCK from PLL */
  36.     CLK->PLLCON = PLLCON_SETTING;
  37.     while(!(CLK->CLKSTATUS & CLK_CLKSTATUS_PLL_STB_Msk));
  38.     CLK->CLKSEL0 &= (~CLK_CLKSEL0_HCLK_S_Msk);
  39.     CLK->CLKSEL0 |= CLK_CLKSEL0_HCLK_S_PLL;

  40.     /* Update System Core Clock */
  41.     /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate PllClock, SystemCoreClock and CycylesPerUs automatically. */
  42.     //SystemCoreClockUpdate();
  43.     PllClock        = PLL_CLOCK;            // PLL
  44.     SystemCoreClock = PLL_CLOCK / 1;        // HCLK
  45.     CyclesPerUs     = PLL_CLOCK / 1000000;  // For SYS_SysTickDelay()

  46.     /* Enable UART module clock */
  47.     CLK->APBCLK |= CLK_APBCLK_UART0_EN_Msk;

  48.     /* Select UART module clock source */
  49.     CLK->CLKSEL1 &= ~CLK_CLKSEL1_UART_S_Msk;
  50.     CLK->CLKSEL1 |= CLK_CLKSEL1_UART_S_HXT;

  51.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  52.     /* Init I/O Multi-function                                                                                 */
  53.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

  54.     /* Set P3 multi-function pins for UART0 RXD , TXD and CKO */
  55.     SYS->P3_MFP &= ~(SYS_MFP_P30_Msk | SYS_MFP_P31_Msk);
  56.     SYS->P3_MFP |= (SYS_MFP_P30_RXD | SYS_MFP_P31_TXD);

  57. }

  58. void UART0_Init()
  59. {
  60.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  61.     /* Init UART                                                                                               */
  62.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  63.     /* Reset UART0 */
  64.     SYS->IPRSTC2 |=  SYS_IPRSTC2_UART0_RST_Msk;
  65.     SYS->IPRSTC2 &= ~SYS_IPRSTC2_UART0_RST_Msk;

  66.     /* Configure UART0 and set UART0 Baudrate */
  67.     UART0->BAUD = UART_BAUD_MODE2 | UART_BAUD_MODE2_DIVIDER(__HXT, 115200);
  68.     UART0->LCR = UART_WORD_LEN_8 | UART_PARITY_NONE | UART_STOP_BIT_1;
  69. }

  70. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  71. /*  Main Function                                                                                          */
  72. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  73. int32_t main(void)
  74. {
  75.     int32_t i;
  76.    
  77.     /* Unlock protected registers */
  78.     SYS_UnlockReg();

  79.     /* Init System, peripheral clock and multi-function I/O */
  80.     SYS_Init();

  81.     /* Lock protected registers */
  82.     SYS_LockReg();

  83.     /* Init UART0 for printf */
  84.     UART0_Init();

  85.     printf("\n\nCPU [url=home.php?mod=space&uid=72445]@[/url] %dHz\n", SystemCoreClock);

  86.     /*
  87.         This sample code will blinking LED on NuTiny EVB board of M058SSAN.
  88.         The I/O for LED is P2.3 or P3.6
  89.     */

  90.     printf("+---------------------------------------+\n");
  91.     printf("|    NuTiny EVB LED Sample Code         |\n");
  92.     printf("+---------------------------------------+\n");
  93.    
  94.     /* Init P2.3 and P3.6 to be output mode */
  95.     P2->PMD = (P2->PMD & ~(0x3 << 2*3)) | (1 << 2*3);
  96.     P3->PMD = (P3->PMD & ~(0x3 << 2*6)) | (1 << 2*6);
  97.    
  98.     while(1)
  99.     {
  100.         /* Toggle P2.3 */
  101.         P23 ^= 1;
  102.         
  103.         /* Toggle P3.6 */
  104.         P36 ^= 1;
  105.         
  106.         /* Delay 200ms */
  107.         for(i=0;i<2;i++)
  108.             CLK_SysTickDelay(100000);
  109.     }
  110.    
  111.    
  112. }


 楼主| huahuagg 发表于 2020-2-17 22:04 | 显示全部楼层
CLK_SysTickDelay,这个延时函数最小延时多少,能精确到几个us?
幸福小强 发表于 2020-2-17 22:40 | 显示全部楼层
应该可以达到1us
xixi2017 发表于 2020-2-17 22:45 | 显示全部楼层
精度应该在5us内。
jasontu 发表于 2020-2-18 09:29 | 显示全部楼层
假如使用者想要產生精確的延遲時間,建議使用__nop()函數來組合達成。__nop()函數能夠產生1個精確的CPU時脈週期延遲時間。然而,由於flash的速度低於CPU的時脈速度,在CPU內部有快取優化的技術,編譯器也會自動針對程式做優化,造成__nop()函數組合出來的時間會與預期的時間不同。因此,建議將程式碼放置於SRAM中執行,以避免優化造成的非預期延遲時間問題。

以產生2 us的延遲時間為例:
(1) CPU時脈: 32MHz => 1 CPU 時脈週期花費 1/32000000 sec = 31.25 ns
(2) 2 us 延遲時間 = 2000 s / 31.25 s = 64 次CPU時脈週期

1. 於KEIL的專案中加入一個新的.c檔案

2. 將檔案位置指定至SRAM, 設定Linker

4. 撰寫產生延遲的程式碼

由於執行一次for迴圈需要花費5個CPU時脈週期的時間,因此我們可以使用以下的方式達到2us的時間延遲

(1) 執行一次for迴圈需要5個CPU時脈週期
(2) 執行一次__NOP()指令需要1個CPU時脈週期
(3) 64個CPU時脈週期 = 8 ( 5(for迴圈) + 3 * 1( __NOP() ) )

void Delay_Test_Function(void)
{
    for(i = 0; i < 8 ; i++)     /* Delay for 2 micro seconds. */
    {
        __NOP();
        __NOP();
        __NOP();
    }
}

5. 測試
使用者可以利用下列程式碼進行延遲時間的測試,透過示波器量測I/O toggle的時間,以觀察延遲函數是否精準。由於CPU需要下指令讓I/O轉態,因此觀察到的時間中需要增加轉態的指令時間(PA0 = 0)。

執行一次PA = 0需花費11 CPU指令週期,這意味著I/O會持續(64+11) * 31.25 ns = 2.34375 us的時間才進行轉態。

void Delay_Test_Function(void)
{
    uint32_t i, DelayCNTofCPUClock = 8;
    PA0 = 1;
    for(i = 0; i < DelayCNTofCPUClock ; i++)     /* Delay for 2 micro seconds. */
    {
        __NOP();
        __NOP();
        __NOP();
    }
    PA0 = 0;
}
598330983 发表于 2020-2-18 13:46 | 显示全部楼层
这个延时已经非常可以了,可以满足大部分的时序电路需求。
wahahaheihei 发表于 2020-2-18 20:54 | 显示全部楼层
51就不要想着太精准了
antusheng 发表于 2020-2-20 12:53 | 显示全部楼层
延时函数和设置的过程也需要时间。
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