分频值是是指你将系统时钟的频率减小,假设时钟频率是72mhz,然后分频值是7199,现在你的定时器值就是10khz,表示每计一个数,然后过了1/(10^4)秒,然后你的重装值就是你的时间了,如果值是9999,就表示定时时间为1s。
SysTick 就是一个定时器而已,只是它放在了NVIC(嵌套中断控制器)中,主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断(号称滴答中断)。
滴答中断:操作系统进行运转的时候,也会有“心跳”。
它会根据“心跳”的节拍来工作,把整个时间段分成很多小小的时间片,每个任务每次只能运行一个“时间片”的时间长度就得退出给别的任务运行,这样可以确保任何一个任务都不会霸占整个系统不放。
这个心跳,可以通过定时器来周期性触发,而这个定时器就是systick。很明显,这个“心跳”是不允许任何人来随意地访问和修改的。只要不把它在SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除,就永不停息。
{
SysTick_Current=0; //当前值为0
SysTick_Reload=72000; //重装载寄存器,系统时钟72M,中断一次1mS(1ms=0.001s=1/72M*72000)
TimingDelay =nTime; // 读取延时时间
SysTick_CSR=0x07; // 使能SysTick计数器
while(TimingDelay!= 0); // 判断延时是否结束
SysTick_CSR=0x06;// 关闭SysTick计数器
}
void Delay_Nus(uint32_t nTime) //us级的延时函数
{ SysTick_Current=0;
SysTick_Reload=72; //重装载寄存器,系统时钟20M中断一次1mS
TimingDelay=nTime;
SysTick_CSR=0x07; // 使能SysTick计数器
while(TimingDelay!= 0); // 判断延时是否结束
SysTick_CSR=0x06;// 关闭SysTick计数器 }
读者们,大家好!
接着上一章多功能时钟(绪论)的内容,在这一章中,我将介绍多功能时钟的时钟显示部分。话不多说,我们正式开始吧~
多功能时钟,时钟显示功能是必不可少的。所以,我们利用stm32的定时器来计时。本来打算采用stm32的RTC实时时钟,但后来想,刚开始弄得时候,尽量简单一些,别一开始就给自己出难题,毕竟RTC实时时钟要配置的东西还挺多的。如果此次做得不错的话,后面可以再加RTC实时时钟。
stm32不同于51,共有11个定时器,其中2个高级控制定时器(TIM1和TIM8),4个普通定时器(TIM2~TIM5)和2个基本定时器(TIM6和TIM7),以及2个看门狗定时器和1个系统滴答定时器。这里,我们采用普通定时器TIM2,并且开启定时器的中断,中断时间为1s,并且在中断函数里,模拟时钟的计时功能。
(1)配置嵌套中断控制器NVIC
void tim2_nvic_config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级为2
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//子优先级为0
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(NVIC_InitStruct);
}
这里,我们只需对NVIC_InitStruct结构体的每个元素赋值,其中TIM2_IRQn为定时器TIM2中断线,设置优先级组为2,即抢占优先级组为4组,这里抢占优先级为2,子优先级为0,然后使能NVIC(优先级不能理解上网查询)。
(2)定时器初始化配置
void tim2_config(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
tim2_nvic_config(); //配置NVIC
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//开启时钟
TIM_DeInit(TIM2); //定时器2复位
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 2000-1; //自动重装载寄存器值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 36000-1; //时钟预分频数
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //采样分频
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2, TIM_TimeBaseInitStruct); //初始化TIM2
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能时钟
}
TIM2初始化,首先配置NVIC,打开TIM2时钟,复位TIM2。然后对TIM_TimeBaseInitStruct结构体的每个元素赋值。这里,主要阐述如何计算定时中断时间。定时器的溢出中断时间由TIM_Period和TIM_Prescaler来决定的。这里,我直接给出公式:发生中断时间=(TIM_Period+1)*(TIM_Prescaler+1)/FCLK,而FCLK为72M,所以定时1s,可以这样:TIM_Period=2000-1,TIM_Prescaler=36000-1;最后清除溢出中断标志,使能时钟即可计时。
(3)编写中断计时函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2 ,TIM_IT_Update)!=RESET)
{
sec++;
if(sec=60)
{
sec = 0;
min++;
if(min=60)
{
min = 0;
hour++;
if(hour=24)
{
hour = 0;
}
}
}
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM2 ,TIM_FLAG_Update);
}
这里,先定义时、分、秒三个变量,然后在中断函数里,对时间变量的关系进行换算即可。
(4)编写时钟显示函数
这里,我们采用LCD12864实时显示。LCD12864的相关内容,我后面在LCD库函数章节中,会专门介绍的。这里,只将时间显示即可。
lcd_display_num_m(2, 16, hour/10);
lcd_display_num_m(2, 24, hour%10);
lcd_display_string(2,32,"时");
lcd_display_num_m(2, 48, min/10);
lcd_display_num_m(2, 56, min%10);
lcd_display_string(2,64,"分");
lcd_display_num_m(2, 80, sec/10);
lcd_display_num_m(2, 88, sec%10);
lcd_display_string(2,96,"秒");
LCD12864的驱动函数,我跟着黄老师的视频后面写的,在老师的基础上,增加了汉字字符串显示函数。这里,看成库函数即可,只需简单的调用,显示时间就行。
(5)按键调整时间
成功显示时间后,我们需要按键来调整时间。 我们需要设置时钟启/停键(K1),时间位选择键(K2),数值增加键(K3),数值减小键(K4)。
1.我们先对按键的GPIO进行配置,开启相应的时钟,选择相关引脚,设置浮空输入模式等。
void key_gpio_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*使能GPIO的RCC时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
/*配置PB11~PB14引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStructure);
}
2.配置好按键的GPIO口后,编写按键扫描函数,从而达到调整时间的功能。
u8 flag,mark;//flag为定时器启停标志位,mark为位选择标志位
//mark为0表示未选中,mark为1表示选择时位,mark为2表示选择分位,mark为3表示选择秒位
void keyscan(void)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET)
{
flag = ~flag;
if(!flag)
{
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
else
{
TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
mark = 0;
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET)
{
mark = mark=3?0:mark+1;
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_12)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET)
{
if(flag)
{
switch(mark)
{
case 1:hour = hour23?hour+1:0;break;
case 2:min = min59?min+1:0;break;
case 3:sec = sec59?sec+1:0;break;
default:break;
}
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_13)==RESET);
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET)
{
delay_ms(10);
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET)
{
if(flag)
{
switch(mark)
{
case 1:hour = hour0?hour-1:23;break;
case 2:min = min0?min-1:59;break;
case 3:sec = sec0?sec-1:59;break;
default:break;
}
}
}while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==RESET);
}
}
至此,我们完成了时钟显示的功能,当然,后期如果可以的话,我们可以使用stm32的RTC实时时钟资源,还可以设置闹钟、整点报时的功能。
本章,我主要介绍了如何利用stm32的TIM定时器和GPIO资源,实现时钟显示和按键调整的功能。下一章中,我将介绍如何利用DHT11模块来测量温度和湿度,从而实现系统对环境参量的获取。
1)ADC的输入时钟不得超过14MHz,它是由PCLK2经分频产生。
2)例:当ADCCLK=14MHz ,采样时间为1.5周期
TCONV = 1.5 + 12.5 = 14 周期 = 1 μ s
这两句话是参考手册上原原本本的两句话。
unsigned char SysClockSet(unsigned char OSC, unsigned char Clock)
用于设置MCU的时钟,两个参数,前一个(OSC)用于选择内部晶振还是外部晶振,这能是HSE或者HSI,这个在H文件中有定义;
第二个参数 Clock,范围0~25,对应不同的主频,具体值看程序里面switch语句部分就明白了;
然后要说一点,HSE_VALUE 和 HSI_VALUE是外部和内部晶振的频率,这个值在 stm32f4xx.h 里面有定义的,如果是你自己做的板子,那么就需要根据你所采用的晶振数值到stm32f4xx.h里面把 HSE_VALUE 修改一下即可;
SysClockGet(void)函数用来获取当前MCU主频,返回值的单位是Hz;
再PS:用此程序,可以动态的调整MCU主频,就是在MCU运行中,根据实际工作量的多少升降主频,我试过,蛮好使的,而且可以超频,216MHz没有问题,240MHz要看芯片体质,有些可以长时间运行,260MHz,更要看体质了,反正我的芯片是真呢过跑个几分钟,然后就死机了。
和定时器时钟关联的有总线APB1或APB2等时钟,定时器外设挂载在这个总线上使用的就是这个总线时钟,然后定时器配置时有个预分频值prescale可以设置分频,还有个时钟分割,这两个可以控制定时器计数的快慢。例如总线频率为72M,预分频值为71(自动+1,实际为72),那么现在的计数频率就是1M赫兹,也就是1微秒计一个数。假设时钟周期设置为1000,那么在1000个计数后(1ms时间)就会使溢出标志置位。
本文标签:stm32系统时钟计算方法