013.定时器之系统Tick实现|千篇笔记实现嵌入式全栈/裸机篇

⚠️裸机仓库https://gitee.com/simonchina_carel_li/mini2440-bare-metal.git⚠️Tag:13-sys-tick1. 为什么要系统Tick在前面的SDRAM测试程序中我们有这样的部分// -- TODO: 如果你有定时器驱动在这里记录 start_time -- // uint32_t start_time timer_get_ticks(); for (i 0; i words_1MB; i) { pDst[i] pSrc[i]; } // -- TODO: 在这里记录 end_time计算 MB/s -- // uint32_t end_time timer_get_ticks(); // printf( - 耗时: %d ticks\r\n, end_time - start_time);我们需要有一个后台运行的准确的系统石基定时器然后通过获取每个时刻的Tick值做类似间隔判断的操作后面随便程序越来越复杂这种需求越发迫切因此我们先实现这个系统Tick的框架功能2. 方案分析先看下框图定时器是先通过预分频器然后通过分频器进行了两次分频而且Timer4是个纯内部定时器没有外部IO因此我们选择Timer4作为系统Tick定时器查阅数据手册整理具体方案项项怎么做定时器输入时钟定时器输入时钟频率 P C L K / 预分频值 1 / 分频值 定时器输入时钟频率 PCLK / {预分频值1} / {分频值}定时器输入时钟频率PCLK/预分频值1/分频值我们不进行预分频然后再继续8分频好了那么定时器输入时钟频率 50.625 M H z / 1 / 8 6.328125 M H z 定时器输入时钟频率 50.625MHz / 1 / 8 6.328125MHz定时器输入时钟频率50.625MHz/1/86.328125MHz预分频值 0分频值 8Tick的粒度设计为10ms那么每次定时器装填值在6.328125MHz的输入时钟基础上6.328125 M H z / 1000 ∗ 10 − 1 63280.25 63280 6.328125MHz / 1000 * 10 - 1 63280.25 632806.328125MHz/1000∗10−163280.2563280这个值没有溢出uint16~要实现自动装载查阅手册得知要实现自动装载必须先手动装载一次将初始值扔进去就是要手动装载一次 切换到自动装载实现Tick自增利用中断框架实现irq_int_timer4_handler然后在此函数中做Tick递增即可然后实现一个Tick的获取接口供应用层使用3. 代码实现3.1 Tick代码创建common/timer.c,查阅手册具体寄存器配置见注释#include s3c2440a.h #include stdbool.h static volatile unsigned long sys_tick_count_10ms 0; /// brief 定时器初始化 /// PCLK 50.625MHz void timer_init() { // 目标: 定时器输入时钟频率 50.625MHz / 1 / 8 6.328125MHz // 定时器输入时钟频率 PCLK / {预分频值1} / {分频值} // 预分频全部是0 TCFG0 (0 8) | (0 0); // 分频值是8 TCFG1 (0b0010 16); // 每个tick 10ms // 设置装填值 // 6.328125MHz / 1000 * 10 63281.25 TCNTB4 63281; // 先要手动装填一次 // [22]自动重载0, [21]手动更新1, [20]启动0 // 此时缓冲寄存器的值被装载到了内部倒数器中 TCON (1 21); // 启动定时器并开启自动重载 // [22]自动重载1, [21]手动更新0, [20]启动1 // 注意手动更新位必须清零 TCON (1 22) | (1 20); // 开启Timer4中断 irq_src_enable(IRQ_INT_TIMER4, true); } void irq_int_timer4_handler(void) { sys_tick_count_10ms; } unsigned long sys_tick_get_ms() { return sys_tick_count_10ms * 10; }将初始化函数放到hal_init()中调用调整Makefile等3.2 测试程序创建Tick测试程序tick/main.c#include s3c2440a.h int main() { unsigned long cnt_bef 0; while (1) { easy_delay_ms(100); unsigned long cnt sys_tick_get_ms(); if (cnt - cnt_bef 1000) { cnt_bef cnt; uart0_printf(sys_tick_get_ms(): %d\n, cnt); } } return 0; }功能就是1S周期打印tick值判断定时器是否准确~编译烧录运行3.3 完善SDRAM测试程序我们也把之前的SDRAM的测试程序给做完善将原来TODO注释的部分给实现// -- 记录 start_time -- uint32_t start_time sys_tick_get_ms(); for (i 0; i words_1MB; i) { pDst[i] pSrc[i]; } // -- 记录 end_time计算 MB/s -- uint32_t end_time sys_tick_get_ms(); printf( - 耗时: %d ms\r\n, end_time - start_time);编译、运行程序卡死了~这是为啥别急还记得之前我们将程序的栈空间移植到了SDRAM中了吗对应的.data段和.bss段也放倒了SDRAM的开头而SDRAM的测试程序第一步是要从SDRAM的开头写值一直写到SDRAM的结尾那么.data和.bss段直接就被覆盖了破坏了C程序的运行环境所以导致卡死不意外了~要怎么解决答案就是要跳过.data和.bss段并且减小总测试区域比如64MB→62MB防止把顶部栈空间也覆盖了// 宏定义 SDRAM 的基地址和容量 extern char __bss_end[]; #define SDRAM_BASE ((unsigned long)__bss_end) //0x30000000 #define SDRAM_SIZE_BYTES (62 * 1024 * 1024) // 62MB再次测试可以看到1MB的读写耗时也打印出来了原来真的有2S这样慢~