systick定时器工作原理,定时器设置时间步骤

1)实验:正点原子stm32mini 开发板

systick定时器工作原理,定时器设置时间步骤

2)摘自《正点原子STM32 不完全手册(HAL 库版)》关注官方号,获取更多资料:正点原子

五章 SYSTEM 文件夹介绍

三章,我们介绍了如何在上一章,我们介绍了如何在 MDK5.23 下建立 STM32F1 工程,

在这个新建的工程之中,我们用到了一个 SYSTEM 文件夹里面的代码,此文件夹里面的代码由

ALIENTEK 提供,是 STM32F10x 系列的底层核心驱动函数,可以用在 STM32F10x 系列的各个

型号上面,方便大家快速构建自己的工程。

SYSTEM 文件夹下包含了 delay、sys、usart 等三个文件夹。分别包含了 delay.c、sys.c、usart.c

及其头文件。通过这 3 个 c 文件,可以快速的给任何一款 STM32F1 构建基本的框架。使用

起来是很方便的。

本章,我们将向大家介绍这些代码,通过这章的学习,大家将了解到这些代码的由来,也

希望大家可以灵活使用 SYSTEM 文件夹提供的函数,来快速构建工程,并实际应用到自己的项

目中去。

本章包括如下 3 个小结:

5.1,delay 文件夹代码介绍;

5.2,sys 文件夹代码介绍;

5.3,usart 文件夹代码介绍;

5.1 delay 文件夹代码介绍

delay 文件夹内包含了 delay.c 和 delay.h 两个文件,这两个文件用来实现系统的延时功能,

其中包含 7 个函数:

void delay_osschedlock(void);

void delay_osschedunlock(void);

void delay_ostimedly(u32 ticks);

void SysTick_Handler(void);

void delay_init(u8 SYSCLK);

void delay_ms(u16 nms);

void delay_us(u32 nus);

前面 4 个函数,仅在支持操作系统(OS)的时候,需要用到,而后面三个函数,则不论是

否支持 OS 都需要用到。

在介绍这些函数之前,我们先了解一下 delay 延时的编程思想:CM3 内核的处理器,内部

包含了一个 SysTick 定时器,SysTick 是一个 24 位的倒计数定时器,当计数到 0 时,将从

RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值,开始新一轮计数。只要不把它在 SysTick 控制及状

态寄存器中的使能位清除,就永不停息。SysTick 在《STM32 中文参考手册》(这里是指 V10.0

版本,下同)里面介绍的很简单,其详细介绍,请参阅《Cortex-M3 权威指南》 133 页。我

们就是利用 STM32 的内部 SysTick 来实现延时的,这样既不占用中断,也不占用系统定时器。

这里我们将介绍的是 ALIENTEK 提供的版本的延时函数,该版本的延时函数支持在任

意操作系统(OS)下面使用,它可以和操作系统共用 SysTick 定时器。

这里,我们以 UCOSII 为例,介绍如何实现操作系统和我们的 delay 函数共用 SysTick 定时

器。首先,我们简单介绍下 UCOSII 的时钟:ucos 运行需要一个系统时钟节拍(类似 “心跳”),

而这个节拍是固定的(由 OS_TICKS_PER_SEC 宏定义设置),比如要求 5ms 一次(即可设置:

OS_TICKS_PER_SEC=200),在 STM32 上面,一般是由 SysTick 来提供这个节拍,也就是 SysTick

要设置为 5ms 中断一次,为 ucos 提供时钟节拍,而且这个时钟一般是不能被打断的(否则就不

准了)因为在 ucos 下 SysTick 不能再被随意更改,如果我们还想利用 SysTick 来做 delay_us 或者

delay_ms 的延时,就必须想点办法了,这里我们利用的是时钟摘取法。以 delay_us 为例,比如

delay_us(50),在刚进入 delay_us 的时候先计算好这段延时需要等待的 SysTick 计数次数,这里

为 50*9(假设系统时钟为 72Mhz,那么 SysTick 每增加 1,就是 1/72us),然后我们就一直统计

SysTick 的计数变化,直到这个值变化了 50*9,一旦检测到变化达到或者超过这个值,就说明

延时 50us 时间到了。这样,我们只是抓取 SysTick 计数器的变化,并不需要修改 SysTick 的任

何状态,完全不影响 SysTick 作为 UCOS 时钟节拍的功能,这就是实现 delay 和操作系统共用

SysTick 定时器的原理。

下面我们开始介绍这几个函数。

5.1.1 操作系统支持宏定义及相关函数

当需要 delay_ms 和 delay_us 支持操作系统(OS)的时候,我们需要用到 3 个宏定义和 4

个函数,宏定义及函数代码如下:

//本例程仅作 UCOSII 和 UCOSIII 的支持,其他 OS,请自行参考着移植

//支持 UCOSII

#ifdef OS_CRITICAL_METHOD

//OS_CRITICAL_METHOD 定义了,说明要支持 UCOSII

#define delay_osrunning

OSRunning

//OS 是否运行标记,0,不运行;1,在运行

#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS 时钟节拍,即每秒调度次数

#define delay_osintnesting OSIntNesting

//中断嵌套级别,即中断嵌套次数

#endif

//支持 UCOSIII

#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD

//CPU_CFG_CRITICAL_METHOD 定义了,说明要支持 UCOSIII

#define delay_osrunning

OSRunning

//OS 是否运行标记,0,不运行;1,在运行

#define delay_ostickspersec OSCfg_TickRate_Hz

//OS 时钟节拍,即每秒调度次数

#define delay_osintnesting OSIntNestingCtr

//中断嵌套级别,即中断嵌套次数

#endif

//us 级延时时,关闭任务调度(防止打断 us 级延迟)

void delay_osschedlock(void)

{

#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII

OS_ERR err;

OSSchedLock(&err);

//UCOSIII 的方式,禁止调度,防止打断 us 延时

#else

//否则 UCOSII

OSSchedLock();

//UCOSII 的方式,禁止调度,防止打断 us 延时

#endif

}

//us 级延时时,恢复任务调度

void delay_osschedunlock(void)

{

#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII

OS_ERR err;

OSSchedUnlock(&err);

//UCOSIII 的方式,恢复调度

#else

//否则 UCOSII

OSSchedUnlock();

//UCOSII 的方式,恢复调度

#endif

}

//调用 OS 自带的延时函数延时

//ticks:延时的节拍数

void delay_ostimedly(u32 ticks)

{

#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII 时

OS_ERR err;

OSTimeDly(ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err);//UCOSIII 延时采用周期模式

#else

OSTimeDly(ticks);

//UCOSII 延时

#endif

}

//systick 中断服务函数,使用 ucos 时用到

void SysTick_Handler(void)

{

if(delay_osrunning==1)

//OS 开始跑了,才执行正常的调度处理

{

OSIntEnter();

//进入中断

OSTimeTick();

//调用 ucos 的时钟服务程序

OSIntExit();

//触发任务切换软中断

}

}

以上代码,仅支持 UCOSII 和 UCOSIII,不过,对于其他 OS 的支持,也只需要对以上代

码进行简单修改即可实现。

支持 OS 需要用到的三个宏定义(以 UCOSII 为例)即

#define delay_osrunning

OSRunning

//OS 是否运行标记,0,不运行;1,在运行

#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS 时钟节拍,即每秒调度次数

#define delay_osintnesting OSIntNesting

//中断嵌套级别,即中断嵌套次数

宏定义:delay_osrunning,用于标记 OS 是否正在运行,当 OS 已经开始运行时,该宏定义

值为 1,当 OS 还未运行时,该宏定义值为 0。

宏定义:delay_ ostickspersec,用于表示 OS 的时钟节拍,即 OS 每秒钟任务调度次数。

宏定义:delay_ osintnesting,用于表示 OS 中断嵌套级别,即中断嵌套次数,每进入一个

中断,该值加 1,每退出一个中断,该值减 1。

支持 OS 需要用到的 4 个函数,即

函数:delay_osschedlock,用于 delay_us 延时,作用是禁止 OS 进行调度,以防打断 us 级

延时,导致延时时间不准。

函数:delay_osschedunlock,同样用于 delay_us 延时,作用是在延时结束后恢复 OS 的调度,

继续正常的 OS 任务调度。

函数:delay_ostimedly,则是调用 OS 自带的延时函数,实现延时。该函数的参数为时钟节

拍数。

函数:SysTick_Handler,则是 systick 的中断服务函数,该函数为 OS 提供时钟节拍,同时

可以引起任务调度。

以上就是 delay_ms 和 delay_us 支持操作系统时,需要实现的 3 个宏定义和 4 个函数。

5.1.2 delay_init 函数

该函数用来初始化 2 个重要参数:fac_us 以及 fac_ms;同时把 SysTick 的时钟源选择为外

部时钟,如果需要支持操作系统(OS),只需要在 sys.h 里面,设置 SYSTEM_SUPPORT_OS 宏

的值为 1 即可,然后,该函数会根据 delay_ostickspersec 宏的设置,来配置 SysTick 的中断时间,

并开启 SysTick 中断。具体代码如下:

//初始化延迟函数

//当使用 OS 的时候,此函数会初始化 OS 的时钟节拍

//SYSTICK 的时钟固定为 HCLK 时钟

//SYSCLK:系统时钟频率

void delay_init(u8 SYSCLK)

{

#if SYSTEM_SUPPORT_OS

//如果需要支持 OS.

u32 reload;

#endif

HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);

//SysTick 频率为 HCLK

fac_us=SYSCLK;

//不论是否使用 OS,fac_us 都需要使用

#if SYSTEM_SUPPORT_OS

//如果需要支持 OS.

reload=SYSCLK;

//每秒钟的计数次数 单位为 K

reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据 delay_ostickspersec 设定溢出时间

//reload 为 24 位寄存器,值:16777216,在 72M 下,约合 0.233s 左右

fac_ms=1000/delay_ostickspersec;

//代表 OS 可以延时的少单位

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;//开启 SYSTICK 中断

SysTick->LOAD=reload;

//每 1/OS_TICKS_PER_SEC 秒中断一次

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启 SYSTICK

#else

#endif

}

可以看到,delay_init 函数使用了条件编译,来选择不同的初始化过程,如果不使用 OS 的

时候,只是设置一下 SysTick 的时钟源以及确定 fac_us 和 fac_ms 的值。而如果使用 OS 的时候,

则会进行一些不同的配置,这里的条件编译是根据 SYSTEM_SUPPORT_OS 这个宏来确定的,

该宏在 sys.h 里面定义。

SysTick 是 MDK 定义了的一个结构体(在 core_m3.h 里面),里面包含 CTRL、LOAD、VAL、

CALIB 等 4 个寄存器,

SysTick->CTRL 的各位定义如图 5.1.2.1 所示:

SysTick-> LOAD 的定义如图 5.1.2.2 所示:

SysTick-> VAL 的定义如图 5.1.2.3 所示:

SysTick-> CALIB 不常用,在这里我们也用不到,故不介绍了。

HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);这一句把 SysTick 的

时钟选择外部时钟,这里需要注意的是:SysTick 的时钟源自 HCLK,假设我们外部晶振为 8M,

然后倍频到 72M,那么 SysTick 的时钟即为 72Mhz,也就是 SysTick 的计数器 VAL 每减 1,就

代表时间过了 1/72us。所以 fac_us=SYSCLK;这句话就是计算在 SYSCLK 时钟频率下延时 1us

需要多少个 SysTick 时钟周期。

在不使用 OS 的时候:fac_us,为 us 延时的基数,也就是延时 1us,Systick 定时器需要走

过的时钟周期数。 当使用 OS 的时候,fac_us,还是 us 延时的基数,不过这个值不会被写到

SysTick->LOAD 寄存器来实现延时,而是通过时钟摘取的办法实现的(前面已经介绍了)。而

fac_ms 则代表 ucos 自带的延时函数所能实现的小延时时间(如 delay_ostickspersec=200,那

么 fac_ms 就是 5ms)。

5.1.3 delay_us 函数

该函数用来延时指定的 us,其参数 nus 为要延时的微秒数。该函数有使用 OS 和不使用 OS

两个版本,首先是不使用 OS 的时候,实现函数如下:

//延时 nus

//nus 为要延时的 us 数.

//nus:0~190887435(值即 2^32/fac_us@fac_us=22.5)

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 SYSTICK 是递减的计数器就可以.

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.

}

};

}

再来看看使用 OS 的时候,delay_us 的实现函数如下:

//延时 nus

//nus:要延时的 us 数.

//nus:0~190887435(值即 2^32/fac_us@fac_us=22.5)

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

delay_osschedlock();

//阻止 OS 调度,防止打断 us 延时

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;

//注意 SYSTICK 是一个递减的计数器.

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.

}

};

delay_osschedunlock();

//恢复 OS 调度

}

这里就正是利用了我们前面提到的时钟摘取法,ticks 是延时 nus 需要等待的 SysTick 计数

次数(也就是延时时间),told 用于记录近一次的 SysTick->VAL 值,然后 tnow 则是当前的

SysTick->VAL 值,通过他们的对比累加,实现 SysTick 计数次数的统计,统计值存放在 tcnt 里

面,然后通过对比 tcnt 和 ticks,来判断延时是否到达,从而达到不修改 SysTick 实现 nus 的延

时。

对于使用 OS 的时候,delay_us 的实现函数和不使用 OS 的时候方法类似,都是使用的时钟

摘取法,只不过使用 delay_osschedlock 和 delay_osschedunlock 两个函数,用于调度上锁和解锁,

这是为了防止 OS 在 delay_us 的时候打断延时,可能导致的延时不准,所以我们利用这两个函

数来实现免打断,从而保证延时精度。

5.1.4 delay_ms 函数

该函数用来延时指定的 ms,其参数 nms 为要延时的毫秒数。该函数同样有使用 OS 和不使

用 OS 两个版本,这里我们分别介绍,首先是不使用 OS 的时候,实现函数如下:

//延时 nms

//nms:要延时的 ms 数

void delay_ms(u16 nms)

{

u32 i;

for(i=0;i<nms;i++) delay_us(1000);

}

该函数其实就是多次调用前面所讲的 delay_us 函数,来实现毫秒级延时的。

再来看看使用 OS 的时候,delay_ms 的实现函数如下:

//延时 nms

//nms:要延时的 ms 数

//nms:0~65535

void delay_ms(u16 nms)

{

if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)//如果 OS 已经在跑了,且不是在中断里面

{

if(nms>=fac_ms)

//延时的时间大于 OS 的少时间周期

{

delay_ostimedly(nms/fac_ms);

//OS 延时

}

nms%=fac_ms;

//OS 已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时

}

delay_us((u32)(nms*1000)); //普通方式延时

}

该函数中,delay_osrunning 是 OS 正在运行的标志,delay_osintnesting 则是 OS 中断嵌套次

数,必须 delay_osrunning 为真,且 delay_osintnesting 为 0 的时候,才可以调用 OS 自带的延时

函数进行延时(可以进行任务调度),delay_ostimedly 函数就是利用 OS 自带的延时函数,实现

任 务级 延时 的, 其参数 代表 延时 的时 钟节拍 数( 假设 delay_ostickspersec=200 ,那 么

delay_ostimedly (1),就代表延时 5ms)。

当 OS 还未运行的时候,我们的 delay_ms 就是直接由 delay_us 实现的,OS 下的 delay_us

可以实现很长的延时(达到 204 秒)而不溢出!,所以放心的使用 delay_us 来实现 delay_ms,

不过由于 delay_us 的时候,任务调度被上锁了,所以还是建议不要用 delay_us 来延时很长的时

间,否则影响整个系统的能。

当 OS 运行的时候,我们的 delay_ms 函数将先判断延时时长是否大于等于 1 个 OS 时钟节

拍(fac_ms),当大于这个值的时候,我们就通过调用 OS 的延时函数来实现(此时任务可以调

度),不足 1 个时钟节拍的时候,直接调用 delay_us 函数实现(此时任务无法调度)。

5.1.5 HAL 库延时函数 HAL_Delay 解析

前面我们讲解了 ALIENTEK 提供的使用 Systick 实现延时相关函数。实际上,HAL 库有提

供延时函数,只不过它只能实现简单的毫秒级别延时,没有实现 us 级别延时。下面我们列出

HAL 库实现延时相关的函数。首先是功能配置函数:

//调用 HAL_SYSTICK_Config 函数配置每隔 1ms 中断一次:文件 stm32f1xx_hal.c 中定义

__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)

{

/* 配置系统在 1ms 的时间基础上有中断*/

if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) > 0U)

{

return HAL_ERROR;

}

/* 配置 SysTick IRQ 优先级*/

if (TickPriority < (1UL << __NVIC_PRIO_BITS))

{

HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, TickPriority, 0U);

uwTickPrio = TickPriority;

}

else

{

return HAL_ERROR;

}

return HAL_OK;

}

//HAL 库的 SYSTICK 配置函数:文件 stm32f1xx_hal_context.c 中定义

uint32_t HAL_SYSTICK_Config(uint32_t TicksNumb)

{

return SysTick_Config(TicksNumb);

}

//内核的 Systick 配置函数,配置每隔 ticks 个 systick 周期中断一次

//文件 core_cm3.h 中

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

{

…//此处省略函数定义

}

上面三个函数,实际上开放给 HAL 调用的主要是 HAL_InitTick 函数,该函数在 HAL 库初

始化函数 HAL_Init 中会被调用。该函数通过间接调用 SysTick_Config 函数配置 Systick 定时器

每隔 1ms 中断一次,永不停歇。

接下来我们来看看延时的逻辑控制代码:

//Systick 中断服务函数:文件 stm32f4xx_it.c 中

void SysTick_Handler(void)

{

HAL_IncTick();

}

//下面代码均在文件 stm32f1xx_hal.c 中

static __IO uint32_t uwTick; //定义计数全局变量

__weak void HAL_IncTick(void)

{

uwTick += uwTickFreq;

}

__weak uint32_t HAL_GetTick(void) //获取全局变量 uwTick 的值

{

return uwTick;

}

//开放的 HAL 延时函数,延时 Delay 毫秒

__weak void HAL_Delay(__IO uint32_t Delay)

{

uint32_t tickstart = HAL_GetTick();

uint32_t wait = Delay;

if (wait < HAL_MAX_DELAY)

{

wait += (uint32_t)(uwTickFreq);

}

while ((HAL_GetTick() – tickstart) < wait)

{

}

}

HAL 库实现延时功能非常简单,首先定义了一个 32 位全局变量 uwTick,在 Systick 中断

服务函数 SysTick_Handler 中通过调用 HAL_IncTick 实现 uwTick 值不断增加,也就是每隔 1ms

增加 1。而 HAL_Delay 函数在进入函数之后先记录当前 uwTick 的值,然后不断在循环中读取

uwTick 当前值,进行减运算,得出的就是延时的毫秒数,整个逻辑非常简单也非常清晰。

但是,HAL 库的延时函数有一个局限,在中断服务函数中使用 HAL_Delay会引起混乱,

因为它是通过中断方式实现,而 Systick 的中断优先级是的,所以在中断中运行 HAL_Delay

会导致延时出现严重误差。所以一般情况下,推荐大家使用 ALIENTEK 提供的延时函数库。

5.2 sys 文件夹代码介绍

sys 文件夹内包含了 sys.c 和 sys.h 两个文件。在 sys.h 里面定义了 STM32F1 的 IO 口位

操作输入读取宏定义和输出宏定义以及类型别名。sys.c 里面除了定义时钟系统配置函数

Stm32_Clock_Init 外主要是一些汇编函数,对于函数 Stm32_Clock_Init 的讲解请参考本手

册 4.3 小节 STM32F103 时钟系统章节内容。本小节我们主要向大家介绍 sys.h 头文件里面

的 IO 口位操作。

5.2.1 IO 口的位操作实现

该部分代码在 sys.h 文件中,实现对 STM32F1 各个 IO 口的位操作,包括读入和输出。

当然在这些函数调用之前,必须先进行 IO 口时钟的使能和 IO 口功能定义。此部分仅仅对

IO 口进行输入输出读取和控制。

位带操作简单的说,就是把每个比特膨胀为一个 32 位的字,当访问这些字的时候就达

到了访问比特的目的,比如说 GPIO 的 ODR 寄存器有 32 个位,那么可以映射到 32 个地址

上,我们去访问这 32 个地址就达到访问 32 个比特的目的。这样我们往某个地址写 1 就达

到往对应比特位写 1 的目的,同样往某个地址写 0 就达到往对应的比特位写 0 的目的。

对于上图,我们往 Address0 地址写入 1,那么就可以达到往寄存器的 0 位 Bit0 赋值

1 的目的。这里我们不想讲得过于复杂,因为位带操作在实际开发中可能只是用来 IO 口的

输入输出还比较方便,其他操作在日常开发中也基本很少用。下面我们看看 sys.h 中位带

操作的定义。

代码如下:

//位带操作,实现 51 类似的 GPIO 控制功能

//具体实现思想,参考<<CM3 权威指南>>五章(87 页~92 页).

//IO 口操作宏定义

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+

((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))

#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))

#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

//IO 口地址映射

#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12) //0x4001080C

#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12) //0x40010C0C

……//省略部分代码

#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12) //0x40011A0C

#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12) //0x40011E0C

#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8) //0x40010808

#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8) //0x40010C08

……//省略部分代码

#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8) //0x40011A08

#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8) //0x40011E08

//IO 口操作,只对单一的 IO 口!

//确保 n 的值小于 16!

#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出

#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入

#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出

#define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入

……//省略部分代码

#define PHout(n) BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n) //输出

#define PHin(n) BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n) //输入

#define PIout(n) BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n) //输出

#define PIin(n) BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n) //输入

以上代码的便是 GPIO 位带操作的具体实现,位带操作的详细说明,在权威指南中有

详细讲解,请参考<<CM3 权威指南>>五章(87 页~92 页)。比如说,我们调用 PAout(1)=1

是设置了 GPIOA 的一个管脚 GPIOA.1 为 1,实际是设置了寄存器的某个位,但是我们

的定义中可以跟踪过去看到却是通过计算访问了一个地址。上面一系列公式也就是计算

GPIO 的某个 io 口对应的位带区的地址了。

有了上面的代码,我们就可以像51/R一样操作STM32的IO口了。比如,我要PORTA

的七个 IO 口输出 1,则可以使用 PAout(6)=1;即可实现。我要判断 PORTA 的 15

个位是否等于 1,则可以使用 if(PAin(14)==1)…;就可以了。

这里顺便说一下,在 sys.h 中的还有个全局宏定义:

//0,不支持 ucos

//1,支持 ucos

#define SYSTEM_SUPPORT_OS

0

//定义系统文件夹是否支持 UCOS

SYSTEM_SUPPORT_OS,这个宏定义用来定义 SYSTEM 文件夹是否支持 ucos,如果

在 ucos 下面使用 SYSTEM 文件夹,那么设置这个值为 1 即可,否则设置为 0(默认)。

5.3 usart 文件夹介绍

该文件夹下面有 usart.c 和 usarts.h 两个文件。串口相关知识,我们将在九章讲解串

口实验的时候给大家详细讲解。本节我们只给大家讲解比较独立的 printf 函数支持相关的

知识。

5.3.1 printf 函数支持

printf 函数支持的代码在 usart.c 文件的上方,在我们初始化和使能串口 1 之后,然

后把这段代码加入到工程,便可以通过 printf 函数向串口 1 发送我们需要的内容,方便开

发过程中查看代码执行情况以及一些变量值。这段代码如果要修改一般也只是用来改变

printf 函数针对的串口号,大多情况我们都不需要修改。

代码内容如下:

//加入以下代码,支持 printf 函数,而不需要选择 use MicroLIB

#if 1

#pragma import(__use_no_semihosting)

//标准库需要的支持函数

struct __FILE

{

int handle;

};

FILE __stdout;

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式

void _sys_exit(int x)

{

x = x;

}

//重定义 fputc 函数

int fputc(int ch, FILE *f)

{

while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕

USART1->DR = (u8) ch;

return ch;}

#endif

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    2022年3月17日
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    2022年3月24日
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    2022年4月1日
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    2022年3月20日
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    2022年4月13日
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    2022年5月28日
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    2022年6月1日
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