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 
#include 
#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=80M
	ROM_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 
#include 
#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