FreeRTOS系统下us级延时如何实现？

强辉电子

请教各位大神，在FreeRTOS下，us级延时如何实现？us延时在模拟iic中用得最多，系统只提供了ms级延时函数，而原子提供的us、ms级延时函数似乎只能在裸机及ucos下使用。

feng69635

你应该是想问如何在FreeRTOS中实现模拟I2C吧，精确延迟我没有，我处理的方式是使用粗略的阻塞延迟实现us级延迟。I2C实现方式如下所示（仅供参考）：
//微妙级延迟，非精准
static void delay_us(uint32_t us)
{
        while(us!=0){
                us--;
                __NOP();
        }
}

//FreeRTOS中I2C读取测试
uint8_t test(uint16_t ReadAddr,int NumToRead,uint8_t *rbuf)
{
        uint8_t i;
        uint8_t t=0;

        IIC_Start();  //开始  
        IIC_Send_Byte(0x14 | 0x00); //进入写模式               
        IIC_Wait_Ack();  
        delay_us(45);//大致延迟45us，时序需要
  
        IIC_Send_Byte(ReadAddr); //读数据地址                          
        IIC_Wait_Ack();           
        delay_us(45);//大致延迟45us，时序需要
   
        IIC_Start();  //重新开始
        IIC_Send_Byte(0x14 | 0x01); //进入读模式       
        IIC_Wait_Ack();   
  
        vTaskDelay(1);//RTOS延迟1ms，保证当前程序执行时间小于1ms
  
        for(i=0;i<NumToRead;i++)//读取数据
        {
                if(i!=(NumToRead-1))
                        t =IIC_Read_Byte(1);//回复
                else
                  t =IIC_Read_Byte(0);//不回复       
   
                rbuf[i] = t;       
                if(((i+1)%4)==0){ //每读4个，延迟1ms，保证当前程序执行时间小于1ms
                   vTaskDelay(1);
                }
        }  
  IIC_Stop();//产生一个停止条件
  
  return 1;
}  

强辉电子

feng69635 发表于 2022-2-19 17:52
你应该是想问如何在FreeRTOS中实现模拟I2C吧，精确延迟我没有，我处理的方式是使用粗略的阻塞延迟实现us级 ...

谢谢哈，不过us级延时还是用的很广泛的，除了在模拟iic中，还有模拟spi中，都能用到。在freertos中，时基都是1ms的。us延时用阻塞方式，还是相对可取的，主要是时间短。

金钱猫撸金币

楼主解决了吗？

lovecomputer

同问、同需求

霸王猫

2楼的方法很好。
   对于IIC和SPI芯片的模拟时序操作，可以用自己写的延时函数（大致精确即可，也可以用示波器观察确认延时时间是否精确，然后进行调整），不必用系统的延时节拍函数。

   如果对时序要求很严格，而且不允许被中断打断，可以添加关中断措施。

llpu

通过timebase定时器 简单的us延时 测试还行 仅供参考
void delay_us(uint16_t Delay)
{   
    uint16_t tickstart = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim7);
    uint16_t wait = Delay;

    while(((1000 + __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim7) - tickstart) % 1000) < wait)
    {
               
    }
}

1597685605

NOP指令不精准延时

霸王猫

正点原子提供了us的延时函数

//延时nus
//nus:要延时的us数.      
//nus:0~204522252(最大值即2^32/fac_us@fac_us=168)                                                                              
void delay_us(u32 nus)
{               
        u32 ticks;
        u32 told,tnow,tcnt=0;
        u32 reload=SysTick->LOAD;                                //LOAD的值                     
        ticks=nus*fac_us;                                                 //需要的节拍数
        told=SysTick->VAL;                                        //刚进入时的计数器值
        while(1)
        {
                tnow=SysTick->VAL;      
                if(tnow!=told)
                {            
                        if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;        //这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
                        else tcnt+=reload-tnow+told;            
                        told=tnow;
                        if(tcnt>=ticks)break;                        //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
                }  
        };                                                                                    
}  

海绵宝侠

正点原子提供了us延时的函数，不过我认为需要在临界区里运行

35号技师

用arm内核dwt外设延时呗

zzr在这里

可以用dwt外设来写嘞

霸王猫

zzr在这里 发表于 2022-10-23 18:24
可以用dwt外设来写嘞

1. /*
   
2. *********************************************************************************************************
   
3. *
   
4. *        模块名称 : 数据观察点与跟踪(DWT)模块
   
5. *        文件名称 : bsp_dwt.c
   
6. *        版    本 : V1.0
   
7. *        说    明 : 在CM3，CM4中可以有3种跟踪源：ETM, ITM 和DWT，本驱动主要实现
   
8. *              DWT中的时钟周期（CYCCNT）计数功能，此功能非常重要，可以很方便的
   
9. *              计算程序执行的时钟周期个数。
   
10. *        修改记录 :
    
11. *                版本号    日期        作者     说明
    
12. *                V1.0    2015-08-18   Eric2013 正式发布
    
13. *
    
14. *        Copyright (C), 2015-2020, 安富莱电子 www.armfly.com
    
15. *
    
16. *********************************************************************************************************
    
17. */
    
18. 
    
19. #include "stm32f10x.h"
    
20. #include "bsp_dwt.h"
    
21. 
    
22. 
    
23. /*
    
24. *********************************************************************************************************
    
25. *                                             寄存器
    
26. *********************************************************************************************************
    
27. */
    
28. #define  DWT_CYCCNT  *(volatile unsigned int *)0xE0001004
    
29. #define  DWT_CR      *(volatile unsigned int *)0xE0001000
    
30. #define  DEM_CR      *(volatile unsigned int *)0xE000EDFC
    
31. #define  DBGMCU_CR   *(volatile unsigned int *)0xE0042004
    
32. 
    
33. #define  DEM_CR_TRCENA               (1 << 24)
    
34. #define  DWT_CR_CYCCNTENA            (1 <<  0)
    
35. 
    
36. 
    
37. /*
    
38. *********************************************************************************************************
    
39. *        函 数 名: bsp_InitDWT
    
40. *        功能说明: 初始化DWT. 该函数被 bsp_Init() 调用。
    
41. *        形    参: 无
    
42. *        返 回 值: 无
    
43. *********************************************************************************************************
    
44. */
    
45. void bsp_InitDWT(void)
    
46. {
    
47.         DEM_CR         |= (unsigned int)DEM_CR_TRCENA;   /* Enable Cortex-M4's DWT CYCCNT reg.  */
    
48.         DWT_CYCCNT      = (unsigned int)0u;
    
49.         DWT_CR         |= (unsigned int)DWT_CR_CYCCNTENA;
    
50. }
    
51. 
    
52. 
    
53. 
    
54. /*
    
55. *********************************************************************************************************
    
56. *        函 数 名: bsp_DelayUS
    
57. *        功能说明: 这里的延时采用CPU的内部计数实现，32位计数器
    
58. *                     OSSchedLock(&err);
    
59. *                                bsp_DelayUS(5);
    
60. *                                OSSchedUnlock(&err); 根据实际情况看看是否需要加调度锁或选择关中断
    
61. *        形    参: _ulDelayTime  延迟长度，单位1 us
    
62. *        返 回 值: 无
    
63. *   说    明: 1. 主频168MHz的情况下，32位计数器计满是2^32/168000000 = 25.565秒
    
64. *                建议使用本函数做延迟的话，延迟在1秒以下。  
    
65. *             2. 实际通过示波器测试，微妙延迟函数比实际设置实际多运行0.25us左右的时间。
    
66. *             下面数据测试条件：
    
67. *             （1）. MDK5.15，优化等级0, 不同的MDK优化等级对其没有影响。
    
68. *             （2）. STM32F407IGT6
    
69. *             （3）. 测试方法：
    
70. *                                 GPIOI->BSRRL = GPIO_Pin_8;
    
71. *                                 bsp_DelayUS(10);
    
72. *                                 GPIOI->BSRRH = GPIO_Pin_8;
    
73. *             -------------------------------------------
    
74. *                测试                 实际执行
    
75. *             bsp_DelayUS(1)          1.2360us
    
76. *             bsp_DelayUS(2)          2.256us
    
77. *             bsp_DelayUS(3)          3.256us
    
78. *             bsp_DelayUS(4)          4.256us
    
79. *             bsp_DelayUS(5)          5.276us
    
80. *             bsp_DelayUS(6)          6.276us
    
81. *             bsp_DelayUS(7)          7.276us
    
82. *             bsp_DelayUS(8)          8.276us
    
83. *             bsp_DelayUS(9)          9.276us
    
84. *             bsp_DelayUS(10)         10.28us
    
85. *            3. 两个32位无符号数相减，获取的结果再赋值给32位无符号数依然可以正确的获取差值。
    
86. *              假如A,B,C都是32位无符号数。
    
87. *              如果A > B  那么A - B = C，这个很好理解，完全没有问题
    
88. *              如果A < B  那么A - B = C， C的数值就是0xFFFFFFFF - B + A + 1。这一点要特别注意，正好用于本函数。
    
89. *********************************************************************************************************
    
90. */
    
91. void bsp_DelayUS(uint32_t _ulDelayTime)
    
92. {
    
93.     uint32_t tCnt, tDelayCnt;
    
94.         uint32_t tStart;
    
95.                
    
96.         tStart = DWT_CYCCNT;                                     /* 刚进入时的计数器值 */
    
97.         tCnt = 0;
    
98.         tDelayCnt = _ulDelayTime * (SystemCoreClock / 1000000);         /* 需要的节拍数 */                      
    
99. 
    
100.         while(tCnt < tDelayCnt)
     
101.         {
     
102.                 tCnt = DWT_CYCCNT - tStart; /* 求减过程中，如果发生第一次32位计数器重新计数，依然可以正确计算 */       
     
103.         }
     
104. }
     
105. 
     
106. 
     
107. 
     
108. /*
     
109. *********************************************************************************************************
     
110. *        函 数 名: bsp_DelayMS
     
111. *        功能说明: 为了让底层驱动在带RTOS和裸机情况下有更好的兼容性
     
112. *             专门制作一个阻塞式的延迟函数，在底层驱动中ms毫秒延迟主要用于初始化，并不会影响实时性。
     
113. *        形    参: n 延迟长度，单位1 ms
     
114. *        返 回 值: 无
     
115. *********************************************************************************************************
     
116. */
     
117. void bsp_DelayMS(uint32_t _ulDelayTime)
     
118. {
     
119.         bsp_DelayUS(1000*_ulDelayTime);
     
120. }
     

复制代码

霸王猫

DWT可以完美的在FreeRTOS中做微秒延时

1、首先在main()中调用  bsp_InitDWT()
2、然后在程序中调用bsp_DelayUS(uint32_t _ulDelayTime)

ZHANQIANKUN

自己写一个了。

1240134740

请问一下楼主为啥原子提供的us，ms级延时函数在freertos中不能使用，我现在在任务中读ds18B20的时候，延时函数直接失效，不明白是为啥

xyzhu

1240134740 发表于 2024-1-23 16:25
请问一下楼主为啥原子提供的us，ms级延时函数在freertos中不能使用，我现在在任务中读ds18B20的时候，延时 ...

freertos一般用的是systick 节拍器， 原子哥的裸机ms,us延时用的是systick,每次调用好像把计数器重载了。所以会造成错误。要调用为freertos改写的ms,us函数，原子哥好像也有示例代码的。