xqq27/SmartCar-V1
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SmartCar-V1/Code/bsp/src/bsp_timer.c

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采用了Timer2作为硬件定时器的程序，目前只试了一下基本定时器的定时更新中断功能
2025-01-22 13:22:25 +08:00
/*
*********************************************************************************************************
*
* 模块名称 : 定时器模块
* 文件名称 : bsp_timer.c
* 版 本 : V1.2
* 说 明 : 配置systick定时器作为系统滴答定时器。缺省定时周期为1ms。
*
* 实现了多个软件定时器供主程序使用(精度1ms)， 可以通过修改 TMR_COUNT 增减定时器个数
* 实现了ms级别延迟函数（精度1ms） 和us级延迟函数
* 实现了系统运行时间函数（1ms单位）
*
* 修改记录 :
* 版本号 日期 作者 说明
* V1.0 2013-02-01 armfly 正式发布
* V1.1 2013-06-21 armfly 增加us级延迟函数 bsp_DelayUS
* V1.2 2014-09-07 armfly 增加TIM4 硬件定时中断，实现us级别定时.20us - 16秒
*
* Copyright (C), 2014-2015, 安富莱电子 www.armfly.com
*
*********************************************************************************************************
*/
#include "bsp.h"
#define TIM_HARD TIM2
#define TIM_HARD_IRQn TIM2_IRQn
#define TIM_HARD_RCC RCC_APB1Periph_TIM2
/* 这2个全局变量转用于 bsp_DelayMS() 函数 */
static volatile uint32_t s_uiDelayCount = 0;
static volatile uint8_t s_ucTimeOutFlag = 0;
/* 定于软件定时器结构体变量 */
static SOFT_TMR s_tTmr[TMR_COUNT];
/*
全局运行时间，单位1ms
最长可以表示 24.85天，如果你的产品连续运行时间超过这个数，则必须考虑溢出问题
*/
__IO int32_t g_iRunTime = 0;
static void bsp_SoftTimerDec(SOFT_TMR *_tmr);
/* 保存 TIM定时中断到后执行的回调函数指针 */
static void (*s_TIM_CallBack1)(void);
static void (*s_TIM_CallBack2)(void);
static void (*s_TIM_CallBack3)(void);
static void (*s_TIM_CallBack4)(void);
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitTimer
* 功能说明: 配置systick中断，并初始化软件定时器变量
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitTimer(void)
{
uint8_t i;
/* 清零所有的软件定时器 */
for (i = 0; i < TMR_COUNT; i++)
{
s_tTmr[i].Count = 0;
s_tTmr[i].PreLoad = 0;
s_tTmr[i].Flag = 0;
s_tTmr[i].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 缺省是1次性工作模式 */
}
/*
配置systic中断周期为1ms，并启动systick中断。
SystemCoreClock 是固件中定义的系统内核时钟，对于STM32F4XX,一般为 168MHz
SysTick_Config() 函数的形参表示内核时钟多少个周期后触发一次Systick定时中断.
-- SystemCoreClock / 1000 表示定时频率为 1000Hz， 也就是定时周期为 1ms
-- SystemCoreClock / 500 表示定时频率为 500Hz， 也就是定时周期为 2ms
-- SystemCoreClock / 2000 表示定时频率为 2000Hz， 也就是定时周期为 500us
对于常规的应用，我们一般取定时周期1ms。对于低速CPU或者低功耗应用，可以设置定时周期为 10ms
*/
SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);
bsp_InitHardTimer(); /* 开启硬件定时中断 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: SysTick_ISR
* 功能说明: SysTick中断服务程序，每隔1ms进入1次
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
extern void bsp_RunPer1ms(void);
extern void bsp_RunPer10ms(void);
void SysTick_ISR(void)
{
static uint8_t s_count = 0;
uint8_t i;
/* 每隔1ms进来1次 （仅用于 bsp_DelayMS） */
if (s_uiDelayCount > 0)
{
if (--s_uiDelayCount == 0)
{
s_ucTimeOutFlag = 1;
}
}
/* 每隔1ms，对软件定时器的计数器进行减一操作 */
for (i = 0; i < TMR_COUNT; i++)
{
bsp_SoftTimerDec(&s_tTmr[i]);
}
/* 全局运行时间每1ms增1 */
g_iRunTime++;
if (g_iRunTime == 0x7FFFFFFF) /* 这个变量是 int32_t 类型，最大数为 0x7FFFFFFF */
{
g_iRunTime = 0;
}
bsp_RunPer1ms(); /* 每隔1ms调用一次此函数，此函数在 bsp.c */
if (++s_count >= 10)
{
s_count = 0;
bsp_RunPer10ms(); /* 每隔10ms调用一次此函数，此函数在 bsp.c */
}
提交从正点原子mini板的程序移植过来的工程
2024-11-30 10:27:03 +08:00
}
采用了Timer2作为硬件定时器的程序，目前只试了一下基本定时器的定时更新中断功能
2025-01-22 13:22:25 +08:00
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_SoftTimerDec
* 功能说明: 每隔1ms对所有定时器变量减1。必须被SysTick_ISR周期性调用。
* 形 参: _tmr : 定时器变量指针
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void bsp_SoftTimerDec(SOFT_TMR *_tmr)
{
if (_tmr->Count > 0)
{
/* 如果定时器变量减到1则设置定时器到达标志 */
if (--_tmr->Count == 0)
{
_tmr->Flag = 1;
/* 如果是自动模式，则自动重装计数器 */
if(_tmr->Mode == TMR_AUTO_MODE)
{
_tmr->Count = _tmr->PreLoad;
}
}
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_DelayMS
* 功能说明: ms级延迟，延迟精度为正负1ms
* 形 参: n : 延迟长度，单位1 ms。 n 应大于2
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_DelayMS(uint32_t n)
{
if (n == 0)
{
return;
}
else if (n == 1)
{
n = 2;
}
DISABLE_INT(); /* 关中断 */
s_uiDelayCount = n;
s_ucTimeOutFlag = 0;
ENABLE_INT(); /* 开中断 */
while (1)
{
bsp_Idle(); /* CPU空闲执行的操作， 见 bsp.c 和 bsp.h 文件 */
/*
等待延迟时间到
注意：编译器认为 s_ucTimeOutFlag = 0，所以可能优化错误，因此 s_ucTimeOutFlag 变量必须申明为 volatile
*/
if (s_ucTimeOutFlag == 1)
{
break;
}
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_DelayUS
* 功能说明: us级延迟。 必须在systick定时器启动后才能调用此函数。
* 形 参: n : 延迟长度，单位1 us
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_DelayUS(uint32_t n)
{
uint32_t ticks;
uint32_t told;
uint32_t tnow;
uint32_t tcnt = 0;
uint32_t reload;
reload = SysTick->LOAD;
ticks = n * (SystemCoreClock / 1000000); /* 需要的节拍数 */
tcnt = 0;
told = SysTick->VAL; /* 刚进入时的计数器值 */
while (1)
{
tnow = SysTick->VAL;
if (tnow != told)
{
/* SYSTICK是一个递减的计数器 */
if (tnow < told)
{
tcnt += told - tnow;
}
/* 重新装载递减 */
else
{
tcnt += reload - tnow + told;
}
told = tnow;
/* 时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */
if (tcnt >= ticks)
{
break;
}
}
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_StartTimer
* 功能说明: 启动一个定时器，并设置定时周期。
* 形 参: _id : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
* _period : 定时周期，单位1ms
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartTimer(uint8_t _id, uint32_t _period)
{
if (_id >= TMR_COUNT)
{
/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
while(1); /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
}
DISABLE_INT(); /* 关中断 */
s_tTmr[_id].Count = _period; /* 实时计数器初值 */
s_tTmr[_id].PreLoad = _period; /* 计数器自动重装值，仅自动模式起作用 */
s_tTmr[_id].Flag = 0; /* 定时时间到标志 */
s_tTmr[_id].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 1次性工作模式 */
ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_StartAutoTimer
* 功能说明: 启动一个自动定时器，并设置定时周期。
* 形 参: _id : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
* _period : 定时周期，单位10ms
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartAutoTimer(uint8_t _id, uint32_t _period)
{
if (_id >= TMR_COUNT)
{
/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
while(1); /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
}
DISABLE_INT(); /* 关中断 */
s_tTmr[_id].Count = _period; /* 实时计数器初值 */
s_tTmr[_id].PreLoad = _period; /* 计数器自动重装值，仅自动模式起作用 */
s_tTmr[_id].Flag = 0; /* 定时时间到标志 */
s_tTmr[_id].Mode = TMR_AUTO_MODE; /* 自动工作模式 */
ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_StopTimer
* 功能说明: 停止一个定时器
* 形 参: _id : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StopTimer(uint8_t _id)
{
if (_id >= TMR_COUNT)
{
/* 打印出错的源代码文件名、函数名称 */
BSP_Printf("Error: file %s, function %s()\r\n", __FILE__, __FUNCTION__);
while(1); /* 参数异常，死机等待看门狗复位 */
}
DISABLE_INT(); /* 关中断 */
s_tTmr[_id].Count = 0; /* 实时计数器初值 */
s_tTmr[_id].Flag = 0; /* 定时时间到标志 */
s_tTmr[_id].Mode = TMR_ONCE_MODE; /* 自动工作模式 */
ENABLE_INT(); /* 开中断 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_CheckTimer
* 功能说明: 检测定时器是否超时
* 形 参: _id : 定时器ID，值域【0,TMR_COUNT-1】。用户必须自行维护定时器ID，以避免定时器ID冲突。
* _period : 定时周期，单位1ms
* 返 回 值: 返回 0 表示定时未到， 1表示定时到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t bsp_CheckTimer(uint8_t _id)
{
if (_id >= TMR_COUNT)
{
return 0;
}
if (s_tTmr[_id].Flag == 1)
{
s_tTmr[_id].Flag = 0;
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_GetRunTime
* 功能说明: 获取CPU运行时间，单位1ms。最长可以表示 24.85天，如果你的产品连续运行时间超过这个数，则必须考虑溢出问题
* 形 参: 无
* 返 回 值: CPU运行时间，单位1ms
*********************************************************************************************************
*/
int32_t bsp_GetRunTime(void)
{
int32_t runtime;
DISABLE_INT(); /* 关中断 */
runtime = g_iRunTime; /* 这个变量在Systick中断中被改写，因此需要关中断进行保护 */
ENABLE_INT(); /* 开中断 */
return runtime;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: SysTick_Handler
* 功能说明: 系统嘀嗒定时器中断服务程序。启动文件中引用了该函数。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void SysTick_Handler(void)
{
SysTick_ISR();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitHardTimer
* 功能说明: 配置 TIM2，用于us级别硬件定时。TIM4将自由运行，永不停止.
* TIM4可以用TIM2 - TIM5 之间的TIM, 这些TIM有4个通道, 挂在 APB1 上，输入时钟=SystemCoreClock / 2
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitHardTimer(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* 中断结构体在 misc.h 中定义 */
/* 1. 使能TIM时钟 */
RCC_APB1PeriphClockCmd(TIM_HARD_RCC, ENABLE);
/* 2. 使用内部时钟 */
TIM_InternalClockConfig(TIM_HARD);
/* 3. 配置时基单元 */
/*-----------------------------------------------------------------------
system_stm32f10x.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下：
HCLK = SYSCLK / 1 (AHBPeriph)
PCLK2 = HCLK / 1 (APB2Periph)
PCLK1 = HCLK / 2 (APB1Periph)
因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock;
因为APB2 prescaler = 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 = SystemCoreClock;
APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13,TIM14
APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
注意TIM_Prescaler 和 TIM_Period 不要溢出(0-65535)
----------------------------------------------------------------------- */
// 时基单元定义 此处定义1ms的
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (10u - 1); // 周期 ARR自动重装器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (SystemCoreClock / 10000) - 1 ; // PSC预分频器的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // 计数器模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; // 重复计数器的值，高级定时器才有
TIM_TimeBaseInit(TIM_HARD, &TIM_TimeBaseStructure);
/* 4. 开启更新中断到NVIC的通路 */
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_Update, ENABLE);
// 启用影子寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM_HARD, ENABLE);
/* 5. 配置TIM定时中断 (Update) */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM_HARD_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 4; /* 比串口优先级低 */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
/* 6. TIMx enable counter */
TIM_Cmd(TIM_HARD, ENABLE);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_StartHardTimer
* 功能说明: 使用TIM2-5做单次定时器使用, 定时时间到后执行回调函数。可以同时启动4个定时器，互不干扰。
* 定时精度正负10us （主要耗费在调用本函数的执行时间，函数内部进行了补偿减小误差）
* TIM2和TIM5 是32位定时器。定时范围很大
* TIM3和TIM4 是16位定时器。
* 形 参: _CC : 捕获通道几，1，2，3, 4
* _uiTimeOut : 超时时间, 单位 1us. 对于16位定时器，最大 65.5ms; 对于32位定时器，最大 4294秒
* _pCallBack : 定时时间到后，被执行的函数
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_StartHardTimer(uint8_t _CC, uint32_t _uiTimeOut, void * _pCallBack)
{
uint32_t cnt_now;
uint32_t cnt_tar;
/*
执行下面这个语句，时长 = 18us (通过逻辑分析仪测量IO翻转)
bsp_StartTimer2(3, 500, (void *)test1);
*/
if (_uiTimeOut < 5)
{
;
}
else
{
_uiTimeOut -= 5;
}
cnt_now = TIM_GetCounter(TIM_HARD); /* 读取当前的计数器值 */
cnt_tar = cnt_now + _uiTimeOut; /* 计算捕获的计数器值 */
if (_CC == 1)
{
s_TIM_CallBack1 = (void (*)(void))_pCallBack;
TIM_SetCompare1(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC1 */
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC1);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC1, ENABLE); /* 使能CC1中断 */
}
else if (_CC == 2)
{
s_TIM_CallBack2 = (void (*)(void))_pCallBack;
TIM_SetCompare2(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC2 */
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC2);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC2, ENABLE); /* 使能CC2中断 */
}
else if (_CC == 3)
{
s_TIM_CallBack3 = (void (*)(void))_pCallBack;
TIM_SetCompare3(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC3 */
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC3);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC3, ENABLE); /* 使能CC3中断 */
}
else if (_CC == 4)
{
s_TIM_CallBack4 = (void (*)(void))_pCallBack;
TIM_SetCompare4(TIM_HARD, cnt_tar); /* 设置捕获比较计数器CC4 */
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC4);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC4, ENABLE); /* 使能CC4中断 */
}
else
{
return;
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: TIMx_IRQHandler
* 功能说明: TIM 中断服务程序
* 形 参：无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
//void TIM2_IRQHandler(void)
//void TIM3_IRQHandler(void)
//void TIM4_IRQHandler(void)
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(RESET != TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_Update))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_Update);
/* add your code here. */
// bsp_LedToggle(LED2);
}
if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC1))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC1);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC1, DISABLE); /* 禁能CC1中断 */
/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
s_TIM_CallBack1();
}
if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC2))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC2);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC2, DISABLE); /* 禁能CC2中断 */
/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
s_TIM_CallBack2();
}
if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC3))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC3);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC3, DISABLE); /* 禁能CC3中断 */
/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
s_TIM_CallBack3();
}
if (TIM_GetITStatus(TIM_HARD, TIM_IT_CC4))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM_HARD, TIM_IT_CC4);
TIM_ITConfig(TIM_HARD, TIM_IT_CC4, DISABLE); /* 禁能CC4中断 */
/* 先关闭中断，再执行回调函数。因为回调函数可能需要重启定时器 */
s_TIM_CallBack4();
}
}
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