32单片机C语言延时函数误差问题 -

标题: 32单片机C语言延时函数误差问题 [打印本页]

作者: egsresrhtrhrtst 时间: 2023-9-12 11:53
标题: 32单片机C语言延时函数误差问题
测试这个延时函数1us示波器看实际是3.多us，时钟频率填的72，请教一下这样的误差正常吗，，超过10us以上误差基本还算正常
单片机源程序如下:
#include "delay.h"

/*
适用于STM32F407系列
*/
static uint8_t  fac_us=0;                                                       //us延时倍乘数
static uint16_t fac_ms=0;                                                       //ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数

//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟频率

void delay_init(uint8_t SYSCLK)
{
      HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8);                      //SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8////SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK
      fac_us=SYSCLK/8;                                              //不论是否使用OS,fac_us都需要使用
      fac_ms=(uint16_t)fac_us*1000;                               //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数
}



/****************************
** 定时us
** nus: 需要定时的微秒数
**延时nus
**nus为要延时的us数.
**注意:nus的值,不要大于798915us(最大值即2^24/fac_us@fac_us=21)
*****************************/
void delay_us(int32_t nus)
{
      uint32_t temp;
      SysTick->LOAD=nus*fac_us;                               //时间加载
      SysTick->VAL=0x00;                                     //清空计数器
      SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
      do
      {
            temp=SysTick->CTRL;
      }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));       //等待时间到达
      SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
      SysTick->VAL =0X00;                                     //清空计数器
}

//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对168M条件下,nms<=798ms
void delay_xms(uint16_t nms)
{
      uint32_t temp;
      SysTick->LOAD=(uint32_t)nms*fac_ms;                      //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
      SysTick->VAL =0x00;                                  //清空计数器
      SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;       //开始倒数
      do
      {
            temp=SysTick->CTRL;
      }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));       //等待时间到达
      SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;    //关闭计数器
      SysTick->VAL =0X00;                                     //清空计数器
}

/****************************
** 定时ms
** nms: 需要定时的毫秒数
*****************************/
void delay_ms(int32_t nms)
{
      uint8_t repeat=nms/540;                                              //这里用540,是考虑到某些客户可能超频使用,
                                                                                    //比如超频到248M的时候,delay_xms最大只能延时541ms左右了
      uint16_t remain=nms%540;
      while(repeat)
      {
            delay_xms(540);
            repeat--;
      }
      if(remain)delay_xms(remain);
}

作者: Hephaestus 时间: 2023-9-13 14:38
太正常了，1us对于72MHz带流水线的单片机来说太短了，反应慢呗。

作者: yzwzfyz 时间: 2023-9-13 16:12
此类硬延时的时间，取决于CPU的运行时间，它与：
主频、执行指令的条数有关，很不靠谱。原因：
1、延时不线性。例如参数10延时10ms，而参数20未必延时20ms。所以要试参数，象楼主一样用示波器试。
2、程序执行时，遇到中断，被强行多运行了一个中断服务程序。这就随机了，碰运气了。
如果懂汇编、机器码，就能明白延时过程，并能准确计算出延时时间。

作者: univers 时间: 2023-9-13 17:31
如果想要精准，帮官方的STC生成的时间延时代码。

作者: man1234567 时间: 2023-9-14 09:37
单片机要想得到精准延时，需用示波器等进行精确调校，通常都是大致时间可兼容。

作者: hzsweet 时间: 2023-9-14 11:38
理论计算是没有问题的，但单片机在实际工作是会受环境影响，如果需要精准时间，需要根据实际环境调参数。

作者: Hephaestus 时间: 2023-9-14 14:01

yzwzfyz 发表于 2023-9-13 16:12
此类硬延时的时间，取决于CPU的运行时间，它与：
主频、执行指令的条数有关，很不靠谱。原因：
1、延时不 ...

这说明你根本就不懂什么汇编。

ARM这样带流水线的体系，懂了汇编也算不出准确的延迟时间。

作者: 1600277881 时间: 2023-9-14 15:49
这类延时方法，只适合上电后初始化阶段，之后中断一开就不可能做到精准的延时, 用定时器吧

作者: coody_sz 时间: 2023-9-14 15:58
精确延时还用软件延时？那么多定时器养着不用干嘛？

作者: Y_G_G 时间: 2023-9-15 00:02
SysTick是可以做到uS级别的
问题出现在你延时函数中的循环上
C语言的循环只是C语言字面上的循环次数,并不是单片机指令的实际执行次数
C语言和机器语言之间的不是直接对等的,并不是说C语言循环几次,汇编指令就执行几次的

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