STM32F407——使用systick定时器裸机制作延时函数

转载 于 2025-05-18 08:15:33 发布 · 36 阅读 · 0
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#stm32 #嵌入式硬件 #单片机

合集 - 嵌入式学习随笔(9)
1. STM32F407——使用systick定时器裸机制作延时函数
2.一个检查左右括号是否配对的语法检查器（c语言） 3.FAT32和NTFS文件系统的区别 4.Linux系统中的目录和文件夹的区别 5.ARM开发板——实时获取用户点击触摸屏的LCD坐标信息（阻塞式读取） 6.进程间通讯代码实例以及相关函数释义 7.Linux C线程读写锁深度解读 | 从原理到实战（附实测数据） 8.System V信号量 vs. POSIX信号量：核心区别与选型指南 9.STM32操作GPIO外设（点亮LED灯）的两种方式——使用官方库函数或直接操作寄存器
收起

准备工作：

  • 软件：keil5

  • 硬件：STM32F407ZET6芯片，gec6818开发板，st-link调试器

  • 文档：《开发板原理图》，《Cortex M3与M4权威指南》，《STM32F407参考手册_英文》

  • 项目结构：

相关电路图：

  • 开发板外部时钟8MHz，电路（来自《开发板原理图》）：

  • 内核时钟电路图（来自《STM32F407参考手册_英文》5.2章）：

一、systick定时器使用逻辑

根据《Cortex M3与M4权威指南》第8章：

内核有四个寄存器用于控制和使用定时器：

  • 控制与状态寄存器用于选择时钟、查看计数器是否数到了0、时钟使能
  • 重载数值寄存器用于装载计数次数
  • 当前数值寄存器用于读取当前值，写入任意值会使之清零
  • 校准数值寄存器本篇没有使用

英文版权威指南直接给出了参考代码：

SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick
SysTick->LOAD = 0xFF; // Count from 255 to 0 (256 cycles)
SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count fla
SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock
while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

计数、重载、使能、计数是否到头这些操作都很好理解，重要的是STCLK、FCLK两个时钟源的频率到底是多少，否则就无法知道到底计数了多长时间。

通过内核时钟原理图可以知道，STCLK、FCLK两个时钟源挂载于AHB1总线上，而总线时钟是由HSE外部时钟经过PLL（倍频锁相环）放大得到，使用PLL的M、N、P、Q等参数。

根据电路图我们可以计算得到AHB1总线频率的公式是：

HSE_VALUE / PLL_M * PLL_N / PLL_P
参数在代码中的定义如下：


    

        
-- system_stm32f4xx.c 文件--

        
 

        
/************************* PLL Parameters *************************************/

        
#if defined (STM32F40_41xxx) || defined (STM32F427_437xx) || defined (STM32F429_439xx) || defined (STM32F401xx)

        
/* PLL_VCO = (HSE_VALUE or HSI_VALUE / PLL_M) * PLL_N */

        
#define **PLL_M** 8 // 库文件默认25

        
#else /* STM32F411xE */

        
#if defined (USE_HSE_BYPASS)

        
#define PLL_M 8 

        
#else /* STM32F411xE */ 

        
#define PLL_M 16

        
#endif /* USE_HSE_BYPASS */

        
#endif /* STM32F40_41xxx || STM32F427_437xx || STM32F429_439xx || STM32F401xx */ 

        
 

        
/* USB OTG FS, SDIO and RNG Clock = PLL_VCO / PLLQ */

        
#define PLL_Q 7

        
 

        
#if defined (STM32F40_41xxx)

        
#define PLL_N 336

        
/* SYSCLK = PLL_VCO / PLL_P */

        
#define PLL_P 2

        
#endif /* STM32F40_41xxx */

        
 

        
/******************************************************************************/

外部时钟频率定义如下：


    

        
-- stm32f4xx.h文件 --

        
 

        
/**

        
 

        
 * @brief In the following line adjust the value of External High Speed oscillator (HSE)

        
 used in your application 

        
 

        
 Tip: To avoid modifying this file each time you need to use different HSE, you

        
 can define the HSE value in your toolchain compiler preprocessor.

        
 */           

        
 

        
#if !defined (HSE_VALUE) 

        
 

        
 // 库文件默认25000000

        
 

        
  #define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) /*!< Value of the External oscillator in Hz */

        
 

        
#endif /* HSE_VALUE */

所以AHB1总线的频率为：

8MHz / 8 * 336 / 2 = 168MHz

也就是芯片标注的可以达到的最大频率。因此：

  • FCLK频率：168MHz
  • STCLK频率：168MHz / 8 = 21MHz

而频率越低，说明单次计时时间更长，在寄存器计数次数有限的情况下，总时长更长，所以我们选择STCLK作为时钟源。

所以接下来代码就水到渠成了。

二、完整代码


    

        
/********************************************************************************

        
* @file GPIO/GPIO_IOToggle/main.c 

        
* @author MCD Application Team

        
* @version V1.4.0

        
* @date 2025/4/25

        
* @brief 按键中断点亮led后延时熄灭

        
******************************************************************************/

        
 

        
#include "stm32f4xx.h"

        
 

        
// KEY引脚初始化

        
void KEY_Init()

        
{

        
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

        
	

        
	/* 打开外设时钟 */

        
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

        
	

        
	/* 初始化PA0 */

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

        
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

        
}

        
 

        
 

        
// LED引脚初始化

        
void LED_Init()

        
{

        
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

        
	

        
	/* 打开外设时钟 */

        
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);

        
 

        
	/* 初始化PF9 */

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;

        
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;

        
	GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);

        
}

        
 

        
// 配置中断

        
static void EXTILine0_Config(void)

        
{

        
	EXTI_InitTypeDef   EXTI_InitStructure;

        
	NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

        
 

        
	// 打开GPIOA、SYSCFG外设时钟

        
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

        
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

        
	

        
	/* Connect EXTI Line0 to PA0 pin 

        
 EXTI_PortSourceGPIOx : selects the GPIO port

        
 EXTI_PinSourcex: specifies the EXTI line to be configured.

        
 */

        
	SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource0);

        
	

        
	/* Configure EXTI Line0 ，配置中断线路、中断模式、上升沿、使能*/

        
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;

        
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

        
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;  

        
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

        
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

        
 

        
	/* Enable and set EXTI Line0 Interrupt to the lowest priority，NVIC在内核中负责调度 */

        
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;

        
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0F;

        
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x0F;

        
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

        
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

        
}

        
 

        
 

        
// 选择外部时钟源STCLK作为计时时钟源，来自于HSE

        
// 源头来自外部时钟8MHz，经过PLL倍频锁相环放大后得到ABH1总线的168MHZ，然后再/8，得到21MHz（STCLK）

        
// 或者也可以直接使用168MHz（FCLK），但是在寄存器位数固定的情况下，21MHz可以计数的时长更长，所以选择21MHz

        
// 21MHz，1/21us计数一次，24位倒数寄存器的最大计数次数为2^24, 换算成us，为798915us

        
// 延时微秒

        
void delay_us(unsigned int n)

        
{

        
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

        
	SysTick->LOAD = n * 21 - 1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)，0算一次，所以要减1

        
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count fla

        
	

        
	// 0位控制使能，2位控制选择FCLK（1）还是STCLK（1），这里选择stclk

        
	SysTick->CTRL = 1; // Enable SysTick timer with processor clock

        
	

        
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set，控制寄存器的第16位用于检测是否计数结束

        
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

        
}

        
 

        
 

        
// 21MHz，1/21us计数一次，24位倒数寄存器的最大计数次数为2^24, 换算成ms，为798ms

        
// 延时毫秒

        
void delay_ms(unsigned int n)

        
{

        
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

        
	SysTick->LOAD = n * 21 * 1000 - 1; // Count from 255 to 0 (256 cycles)，0算一次，所以要减1

        
	SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count fla

        
	

        
	// 0位控制使能，2位控制选择FCLK（1）还是STCLK（1），这里选择stclk

        
	SysTick->CTRL = 1; // Enable SysTick timer with processor clock

        
	

        
	while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set，控制寄存器的第16位用于检测是否计数结束

        
	SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

        
}

        
 

        
// 延时秒

        
void delay_s(unsigned int n)

        
{

        
	while(n--)

        
	{

        
		delay_ms(500);

        
		delay_ms(500);

        
	}

        
}

        
 

        
// 非精确延时函数

        
void delay(int n)

        
{

        
	while(n--);

        
}

        
 

        
// 线路0中断处理函数

        
void EXTI0_IRQHandler(void)

        
{

        
    // led引脚置位

        
	GPIO_ResetBits(GPIOF, GPIO_Pin_9);

        
    // 延时2s

        
	delay_s(2);

        
    // 清除中断挂起状态

        
	EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);

        
}

        
 

        
int main()

        
{

        
	// 初始化按键

        
	KEY_Init();

        
	// 初始化LED灯

        
	LED_Init();

        
	// 初始化NVIC外设

        
	EXTILine0_Config();

        
	while(1)

        
	{

        
        // LED默认熄灭

        
		GPIO_SetBits(GPIOF, LED0_PIN);

        
	}

        
}

三、总结

延时函数代码本身其实并不是很难编写，只有短短几行代码，而且官方也有很清楚的示例代码，寄存器的对象也做了完整的封装，难就难在理解stm32内核时钟的组成和由来，从而通过手动调整参数满足自己的要求。


__EOF__

 原创作者: town-master-da 转载于: https://www.cnblogs.com/town-master-da/p/18859274
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android12 rknn
03-14
<think>好的，我现在要处理用户关于Android 12中RKNN开发配置和使用教程的问题。首先，我需要回顾用户提供的引用内容，看看是否有相关的信息。 用户提供了三个引用。引用1提到了RKNN Model Zoo和RKNN Toolkit2的环境配置，包括安装Miniconda3。引用2是关于系统镜像下载，特别是Ubuntu 22.04版本和导出ONNX模型。引用3讨论了RV1808/1126使用RKNN作为MediaPipe推理后端的步骤，包括配置参数如use_rga、use_mmap和data_type的设置，以及反量化的处理。 用户的问题集中在Android 12上，所以需要将引用中的信息与Android系统关联起来。引用3提到了MediaPipe和RKNN的集成，这可能适用于Android开发，但需要确认是否支持Android 12。此外，RKNN Toolkit2的环境配置可能在不同平台上有所不同，用户可能需要针对Android进行调整。 接下来，我需要考虑Android开发中RKNN的一般步骤，比如环境准备、模型转换、集成到Android应用、配置参数和性能优化。结合引用中的信息，模型转换部分可以参考引用2提到的导出ONNX模型，然后使用RKNN Toolkit转换为RKNN格式。引用3中的配置参数（如use_rga、use_mmap、data_type）可能在Android中同样适用，但需要查阅相关文档确认。 可能还需要指导用户如何将RKNN库集成到Android项目中，比如添加依赖项或NDK配置。此外，性能优化方面，引用3提到的反量化处理可能需要特别注意，尤其是在Android设备上的实现。 最后，确保回答结构清晰，分步骤说明，并引用提供的资料。需要验证引用中的信息是否适用于Android 12，例如系统镜像是否支持，或者是否有特定版本的要求。如果某些步骤在引用中没有明确说明，可能需要提示用户参考官方文档或社区资源。</think>### Android 12 RKNN 开发配置与使用教程 #### 1. **环境准备** - **系统镜像与工具链**： 根据引用[2]，建议使用Ubuntu 22.04作为开发环境，并下载Orange Pi 5 Pro等支持RKNN的硬件镜像。对于Android 12开发，需确保RKNN Toolkit2适配Android NDK版本（推荐NDK 21+）[^2]。 - **安装RKNN Toolkit2**： 参考引用[1]，通过Miniconda3配置Python环境（建议Python 3.8），并安装RKNN Toolkit2以支持模型转换与推理。命令示例： ```bash pip install rknn_toolkit2 ``` #### 2. **模型转换（ONNX转RKNN）** - **导出ONNX模型**： 使用PyTorch或TensorFlow等框架导出模型为ONNX格式（引用[2]）。 - **转换为RKNN格式**： 编写RKNN配置文件（`config.yml`），指定输入尺寸、量化方式等参数。示例代码： ```python from rknn.api import RKNN rknn = RKNN() rknn.config(target_platform='rk3568', mean_values=[[127.5]], std_values=[[127.5]]) rknn.load_onnx(model="model.onnx") rknn.build(do_quantization=True, dataset="dataset.txt") rknn.export_rknn("model.rknn") ``` #### 3. **Android项目集成** - **添加RKNN库依赖**： 将编译好的RKNN动态库（`librknnrt.so`）和模型文件（`model.rknn`）放入Android项目的`jniLibs`目录。 - **JNI接口开发**： 通过JNI调用RKNN的C/C++ API实现推理。关键配置参考引用[3]： ```cpp #include <rknn/rknn_runtime.h> rknn_context ctx; int ret = rknn_init(&ctx, model_path, 0, 0, nullptr); ret = rknn_inputs_set(ctx, input_num, input_attrs); ret = rknn_run(ctx, nullptr); ret = rknn_outputs_get(ctx, output_num, output_attrs, nullptr); ``` #### 4. **关键配置参数** - **use_rga与use_mmap**： 根据引用[3]，若Android设备不支持硬件加速（如RGA），需将`use_rga`和`use_mmap`设为`false`。 - **数据量化类型**： `data_type`可选`uint8`或`fp32`。若选`uint8`，需手动实现反量化；若选`fp32`，RKNN会自动处理[^3]。 #### 5. **性能优化** - **多线程推理**： 利用Android的`ThreadPoolExecutor`并行处理输入数据。 - **内存优化**： 启用`use_mmap`（若支持）减少内存拷贝开销，或通过零拷贝技术直接操作物理内存。 #### 6. **调试与验证** - **日志输出**： 启用RKNN的调试模式（`RKNN_LOG_LEVEL=DEBUG`）查看详细运行信息。 - **性能分析**： 使用`rknn.query(RKNN_QUERY_PERF_DETAIL)`获取各层耗时，针对性优化模型结构。
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