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TM4C123库函数学习(2)--- LED闪烁,滴答定时器精准延时

前言

(1)阅读本文之前,需要先看TM4C123库函数学习(1)— 点亮LED+TM4C123的ROM函数简介+keil开发环境搭建篇。
(2)TM4C123是M4的内核,拥有一个24位向下计数的SysTick定时器。,可用于生成定期中断。
<1>它可以作为系统的系统时钟节拍,可以用来轮询或者用于任务调度。
<2>滴答定时器可作为RTOS的时基单元。
<3>一种使用系统时钟的高速报警定时器。
<4>可变速率报警或信号定时器-持续时间是范围-依赖于使用的参考时钟和计数器的动态范围。
<5>基于缺席/会议时间的内部时钟源控制。STCTRL控制和状态寄存器中的COUNT位可以用来确定一个动作是否在设定的时间内完成,作为动态时钟管理控制循环的一部分。
(3)我们如果是裸机开发,这个定时器一般用于精准延时,或者定时器调度。

函数介绍

ROM_SysCtlClockGet()

这个函数可以获取系统时钟的速率。按照上文,我们将系统时钟设置为80MHZ,所以这个函数最终会返回80 000 000。

/****** 函数声明 ******/
//这个存放在ROM
uint32_t ROM_SysCtlClockGet(void);
//这个是存放在flash
uint32_t SysCtlClockGet(void);/****** 函数介绍 ******/
/* 作用 : 获取系统时钟频率* 传入参数 : 无* 返回参数 : 一个32bit的数据,为系统时钟速率。
*/

ROM_SysTickPeriodSet()

(1)设置SysTick计数器的周期。如果我们写成SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / 1000000UL);表示每过1us进入一次滴答定时器中断函数。
(2)可能会有人不理解,为什么会这样呢?
<1>首先,我上面说了SysCtlClockGet()可以获取系统时钟频率,因为现在是80MHZ,所以返回80MHZ,然后除以1MHZ,所以SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / 1000000UL); == SysTickPeriodSet(80);
<2>因为系统时钟为80MHZ,所以时钟每跳变一次是1/80us,而我们设置的滴答计数器的周期为80,所以每过1us进入一次滴答定时器中断。

/****** 函数声明 ******/
//这个存放在ROM
void ROM_SysTickPeriodSet(uint32_t ui32Period);
//这个是存放在flash
void SysTickPeriodSet(uint32_t ui32Period);/****** 函数介绍 ******/
/* 作用 : 设置SysTick计数器的周期。* 传入参数 :* ui32Period : 一个32bit的数据,为滴答定时器周期。* 返回参数 : 无
*/

SysTickIntRegister()

(1)这个用于注册滴答定时器中断函数,当滴答定时器溢出时候,进入传入的那个函数。
(2)这个有没有ROM函数,不清楚,反正我没有找到。

/****** 函数声明 ******/
//这个是存放在flash
void SysTickIntRegister(void (*pfnHandler)(void));/****** 函数介绍 ******/
/* 作用 : 注册滴答定时器中断函数* 传入参数 : * void (*pfnHandler)(void):滴答定时器溢出中断的中断函数,注意,这个中断服务函数无传入参数,无返回值!!!* 返回参数 : 无
*/

ROM_SysTickIntEnable()

使能SysTick中断,如果不调用这个函数,滴答定时器的溢出中断将无法被调用。

/****** 函数声明 ******/
//这个存放在ROM
void ROM_SysTickIntEnable(void);
//这个是存放在flash
void SysTickIntEnable(void);/****** 函数介绍 ******/
/* 作用 : 使能SysTick中断* 传入参数 : 无* 返回参数 : 无
*/

ROM_SysTickIntEnable()

使能SysTick计数器。如果没有使能滴答定时器,那么滴答定时器将不会计数,同时中断服务函数永远也进不去。

/****** 函数声明 ******/
//这个存放在ROM
void ROM_SysTickIntEnable(void);
//这个是存放在flash
void SysTickIntEnable(void);/****** 函数介绍 ******/
/* 作用 : 使能SysTick计数器* 传入参数 : 无* 返回参数 : 无
*/

实操

main.c

#include "stdio.h"
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "hw_memmap.h"
#include "hw_types.h"
#include "hw_gpio.h"
#include "debug.h"
#include "fpu.h"
#include "gpio.h"
#include "pin_map.h"
#include "rom.h"
#include "sysctl.h"
#include "uart.h"
#include "uartstdio.h"
#include "SystickTime.h"int main(void)
{  ROM_FPUEnable();//使能浮点单元。这个函数必须在执行任何硬件浮点运算之前被调用;如果不这样做,将导致NOCP使用错误。ROM_FPULazyStackingEnable();//浮点延迟堆栈,减少中断响应延迟  ROM_SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_2_5 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ |SYSCTL_OSC_MAIN);//配置系统时钟,系统时钟频率400M/2/2.5=80MROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);        //使能GPIOF外设	ROM_GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4); //将LED设置为输出initTime();        //初始化滴答定时器while(1){GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, !GPIO_PIN_4);          //置低位点亮delay_ms(100);  GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_4); //置高位熄灭delay_ms(100);}
}

SystickTime.c

#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "Time.h"
#include "SystickTime.h"
#include "sysctl.h"
#include "systick.h"static volatile uint32_t counter;/* 滴答定时器中断,每微妙进入一次,count表示过了多少微妙,最多计时71分钟*/
static void SycTickHandler(void) {counter++;
}
/* 作用 : 初始化滴答定时器,让滴答定时器每微妙进入一次中断* 传入参数 : 无* 返回值 : 无
*/
void initTime(void) {SysTickPeriodSet(SysCtlClockGet() / 1000000UL); // 1000表示毫秒,1000000表示微秒SysTickIntRegister(SycTickHandler);  //注册滴答定时器中断服务函数SysTickIntEnable();  //使能SysTick中断SysTickEnable();     //使能SysTick计数器
}/* 作用 : 进行毫秒延时* 传入参数 :ms : 要延时多少毫秒* 返回值 : 无
*/
void delay(uint32_t ms) {delayMicroseconds(ms * 1000UL);
}/* 作用 : 进行微妙延时* 传入参数 : us : 要延时的微妙数* 返回值 : 无
*/
void delayMicroseconds(uint32_t us) {uint32_t start = micros(); //记录准备开始延时的时间,单位微秒//如果当前时间减去开始延时的时间小于传入值,阻塞。while ((int32_t)(micros() - start) < us) {// Do nothing};
}/* 作用 : 开机到现在返回过了多少毫秒* 传入参数 : 无* 返回值 : 返回开机到现在过了多少毫秒
*/
uint32_t millis(void) {return counter / 1000UL;
}/* 作用 : 开机到现在返回过了多少微秒* 传入参数 : 无* 返回值 : 返回开机到现在过了多少微秒
*/
uint32_t micros(void) {return counter;
}/* 作用 : 延时时间,单位毫秒* 传入参数 : 要延时的毫秒数* 返回值 : 无
*/
void Delay_Ms(uint32_t x)
{delay(x);
}/* 作用 : 延时时间,单位毫秒* 传入参数 : 要延时的微妙数* 返回值 : 无
*/
void delay_ms(uint32_t x)
{Delay_Ms(x);
}/* 作用 : 延时时间,单位微秒* 传入参数 : 要延时的微秒数* 返回值 : 无
*/
void delay_us(uint32_t x)
{delayMicroseconds(x);
}/* 作用 : 延时时间,单位微秒* 传入参数 : 要延时的微秒数* 返回值 : 无
*/
void Delay_Us(uint32_t x) 
{delayMicroseconds(x);
}

SystickTime.h

#ifndef __SYSTICKTIME_h__
#define __SYSTICKTIME_h__void initTime(void);                 //初始化滴答定时器
void delay(uint32_t ms);             //进行毫秒延时
void delayMicroseconds(uint32_t us); //进行微妙延时
uint32_t millis(void);               //返回开机到现在过了多少毫秒
uint32_t micros(void);               //返回开机到现在过了多少微秒
void Delay_Ms(uint32_t x);           //延时时间,单位毫秒
void Delay_Us(uint32_t x);           //延时时间,单位微秒
void delay_ms(uint32_t x);           //延时时间,单位毫秒
void delay_us(uint32_t x);           //延时时间,单位微秒#endif

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