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瑞薩RA8系列教程 | RA8單片機SysTick使用描述

10/09 12:50
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每個Cortex-M內(nèi)核都集成了一個SysTick模塊,那是因為這個模塊幾乎是單片機項目必備的一個(定時器)功能。

不管是最新的Cortex-M85內(nèi)核,還是經(jīng)典的Cortex-M3內(nèi)核單片機,都集成了?SysTick 模塊。

cm3.h與cm85.h

單片機開發(fā)者,接觸最多的就是core_cm3.h(core_cm85.h)文件,這里定義了與內(nèi)核相關的大部分內(nèi)容,平時我們調(diào)用最多也是這里的接口。

我們對比一下這兩個源文件:

通過對比源代碼,你會直觀地發(fā)現(xiàn),cm85比cm3代碼行數(shù)明顯大多了,1943行和4672行。當然,行數(shù)多了這么多,左側(cè)紅色(差異)部分也比較多。

雖然,左側(cè)“紅色”比較多,但大部分都是多出來的行數(shù)以及宏定義。仔細對比,其實很多都是一樣的,比如我們常用的系統(tǒng)復位函數(shù):

__NO_RETURN __STATIC_INLINE void __NVIC_SystemReset(void){  __DSB();                                                          /* Ensure all outstanding memory accesses included                                                                       buffered write are completed before reset */  SCB->AIRCR  = (uint32_t)((0x5FAUL << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)    |                           (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) |                            SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk    );         /* Keep priority group unchanged */  __DSB();                                                          /* Ensure completion of memory access */
  for(;;)                                                           /* wait until reset */  {    __NOP();  }}

再比如系統(tǒng)Tick配置函數(shù):

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks){  if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  {    return (1UL);                                                   /* Reload value impossible */  }
  SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);                         /* set reload register */  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */  SysTick->VAL   = 0UL;                                             /* Load the SysTick Counter Value */  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                         /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */  return (0UL);                                                     /* Function successful */}

其實,你會發(fā)現(xiàn),在Cortext-M3單片機上常用的這些函數(shù)接口,基本和CM85一樣,這也說明CM85大部分接口向下兼容CM3。

RA8單片機SysTick使用描述

這里結(jié)合瑞薩 RA8D1(Cortex-M85內(nèi)核)單片機給大家講述一下SysTick的用法以及描述其源碼。

使用?e2 studio?以及fsp軟件

工具自帶的軟件包其實是最實用的,這里以IO翻轉(zhuǎn),SysTick延時為例,手把手教大家創(chuàng)建一個工程,并演示效果。

1、打開e2 studio創(chuàng)建單片機項目

我們命名項目名稱為:RA8D1_SysTick

選擇對應芯片型號:R7FA8D1BEC

基本上只需要動動鼠標“點一點”,一個完整的工程就創(chuàng)建好了。

2、配置工程

這里配置一些基礎的信息,我們使用一個IO(PA01)來測試一下SysTick延時時間。

配置時鐘樹:

配置輸出Hex文件:

3、演示

這里只是簡單演示Demo,我們添加一個IO翻轉(zhuǎn)來測試SysTick延時時間。

while(1){    R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF);     //PA01亮滅翻轉(zhuǎn)    R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);    //SysTick延時}

這個是1ms翻轉(zhuǎn),SysTick延時誤差還是比較小,相對1ms來說誤差可以忽略(采樣頻率100KHz看不出來誤差)。

采樣頻率為100MHz,其實還是看得出來有點誤差。當然,這個誤差是晶振、軟件等多種因素影響的。還有,us級別的誤差,相對ms可以忽略。

如果改為1us翻轉(zhuǎn),通過IO翻轉(zhuǎn)來測試,誤差就相對明顯一點。

4、源碼描述

有經(jīng)驗的工程師應該都能看懂,這里針對初學者簡單說下。

R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF);

為了減少軟件帶來誤差,這里直接操作寄存器進行IO翻轉(zhuǎn)。

R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);

R_BSP_SoftwareDelay:阻塞延時函數(shù),是FSP軟件包自帶函數(shù)接口。
BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS:宏定義,延時單位(毫秒)。系統(tǒng)定義了三個宏:

typedef enum{    BSP_DELAY_UNITS_SECONDS      = 1000000, ///< Requested delay amount is in seconds    BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS = 1000,    ///< Requested delay amount is in milliseconds    BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS = 1        ///< Requested delay amount is in microseconds} bsp_delay_units_t;

R_BSP_SoftwareDelay:其實就是利用SysTick進行的延時。

通過分析源碼,你會發(fā)現(xiàn)Cortex-M85內(nèi)核的SysTick和 Cortex-M3的向下兼容,常用的接口也一樣。

最后,單片機內(nèi)核的SysTick是不是很簡答,希望通過本文的描述,對你了解SysTick有所幫助。

瑞薩電子

瑞薩電子

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半導體部門和三菱電機半導體部門合并成立。RENESAS結(jié)合了日立與三菱在半導體領域方面的先進技術和豐富經(jīng)驗,是無線網(wǎng)絡、汽車、消費與工業(yè)市場設計制造嵌入式半導體的全球領先供應商。創(chuàng)立日期2003年4月1日公司法人董事長&CEO伊藤達業(yè)務范圍單片機邏輯模擬等的系統(tǒng)LSI、分立半導體元件、SRAM等的存儲器開發(fā)、設計、制造、銷售、服務的提供。集團成員44家公司(日本20家,日本以外24家)年度銷售額2006財年(截止至2007年3月):9526億日元(約83億美元)從業(yè)人員:26000人(全世界20個國家、43家公司)瑞薩科技是世界十大半導體芯片供應商之一,在很多諸如移動通信、汽車電子和PC/AV 等領域獲得了全球最高市場份額。瑞薩集成電路設計(北京)有限公司蘇州分公司(RDB-SU)是瑞薩科技全資子公司,2004年1月成立以來,現(xiàn)已擁有150多名優(yōu)秀工程師,承擔著家電和汽車電子領域MCU的一系列設計工作,并在2006年4月開始開發(fā)面向中國市場的MCU。

(RENESAS)于2003年4月1日—由日立制作所半導體部門和三菱電機半導體部門合并成立。RENESAS結(jié)合了日立與三菱在半導體領域方面的先進技術和豐富經(jīng)驗,是無線網(wǎng)絡、汽車、消費與工業(yè)市場設計制造嵌入式半導體的全球領先供應商。創(chuàng)立日期2003年4月1日公司法人董事長&CEO伊藤達業(yè)務范圍單片機邏輯模擬等的系統(tǒng)LSI、分立半導體元件、SRAM等的存儲器開發(fā)、設計、制造、銷售、服務的提供。集團成員44家公司(日本20家,日本以外24家)年度銷售額2006財年(截止至2007年3月):9526億日元(約83億美元)從業(yè)人員:26000人(全世界20個國家、43家公司)瑞薩科技是世界十大半導體芯片供應商之一,在很多諸如移動通信、汽車電子和PC/AV 等領域獲得了全球最高市場份額。瑞薩集成電路設計(北京)有限公司蘇州分公司(RDB-SU)是瑞薩科技全資子公司,2004年1月成立以來,現(xiàn)已擁有150多名優(yōu)秀工程師,承擔著家電和汽車電子領域MCU的一系列設計工作,并在2006年4月開始開發(fā)面向中國市場的MCU。收起

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作者黃工,從事嵌入式軟件開發(fā)工作8年有余,高級嵌入式軟件工程師,業(yè)余維護公眾號『strongerHuang』,分享嵌入式軟硬件、單片機、物聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容。