Arduino millis()在STM32中的应用

Question

Arduino millis()在STM32中的应用

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我正在尝试将一些Arduino库移植到stm32。在Arduino中，millis()函数返回从启动开始以毫秒为单位计算的时间。在stm32中是否有相应的函数？我正在使用stm32f0微控制器。

- user6064424

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为什么不看一下 millis() 的实现（https://github.com/arduino/Arduino/blob/master/hardware/arduino/avr/cores/arduino/wiring.c），并尝试做类似的事情呢？ - Ouss4

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尝试阅读HAL驱动程序手册，它将帮助您节省时间。 - imbearr

在启动时设置一个计时器并读取它。 - old_timer

@dwelch，OP使用HAL“驱动程序”，并使用具有1毫秒时间对齐的定时器始终在其中实现。 - imbearr

设置定时器而不使用HAL会更容易，但每个人都有自己的选择... OP可以自行决定。 - old_timer

8个回答

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SysTick是ARM核心提供的外设，旨在实现定时器功能。根据您的需求进行适应：

首先，对其进行初始化。

// Initialise SysTick to tick at 1ms by initialising it with SystemCoreClock (Hz)/1000

volatile uint32_t counter = 0;
SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);

提供一个中断处理程序。你的编译器可能需要用附加属性装饰中断处理程序。

SysTick_Handler(void) {
  counter++;
}

这是你的 millis() 函数，非常简单：

uint32_t millis() {
  return counter;
}

需要注意的一些限制条件。

SysTick是一个24位计数器，当溢出时会重新计数。在比较值或实现延迟方法时请注意这一点。
SysTick来源于处理器核心时钟。如果您更改了核心时钟（例如将其放慢以节省电源），则必须手动调整SysTick频率。

- Andy Brown

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生成您1毫秒滴答的硬件计数器可能是24位，但几乎无关紧要。您的代码用于计算它们的变量是一个32位无符号整数，因此它将基于此而溢出，而不是基于更小的值。 - Chris Stratton

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如果您正在使用由CubeMX生成的默认SysTick_Handler实现，则可以使用HAL_GetTick()。 - Guillaume Legrain

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我建议使用定时器来实现。这样，您也可以获得1微秒的步长，只需控制您的时间步长大小即可。无论如何，大多数STM32 MCU都具有8个或更多的定时器，因此在大多数情况下，您可以自由选择一个。

我将展示非常简单的基本想法如何做到这一点。

只需创建计时器：

uint32_t time = 0;

void enable_timer(void){
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM16, ENABLE);
    TIM_TimeBaseInitTypeDef timerInitStructure;

    /* if MCU frequency 48 MHz, prescaler of value 48 will make 1us counter steps
    timerInitStructure.TIM_Prescaler = 48;

    timerInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    /*how often you'll get irq*/
    timerInitStructure.TIM_Period = 0xFFFF; // will get irq each 65535us on TIMx->CNT overflow
    timerInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM16, &timerInitStructure);
    TIM_Cmd(TIM16, ENABLE);
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM16_IRQn;
    /*for more accuracy irq priority should be higher, but now its default*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 0;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    TIM_ClearITPendingBit(TIM16,TIM_IT_Update);
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    TIM_ITConfig(TIM16,TIM_IT_Update,ENABLE);
}

在IRQ中，你需要控制计时器计数器的溢出并更新全局时间。

void TIM16_IRQHandler(void){
if (TIM_GetITStatus(TIM16, TIM_IT_Update) != RESET){
    TIM_ClearITPendingBit(TIM16, TIM_IT_Update);
    time +=65535;
}

实时将是：

}

uint32_t real_time_us = time + (uint32_t)TIM16->CNT;

但是如果你可以使用32位定时器，甚至可以不需要IRQ就完成它，只需简单地将time = TIMx->CNT。是的，它取决于定时器配置和你的需求，同时你也需要知道uint32_t时间变量也可能会溢出，但这只是一个细节，可以轻松管理。

- David.O

我认为实时时间，real_time_us = time + (uint32_t)TIM16->CNT，不能这样使用。如果该语句在中间被定时器中断打断，那么time和CNT值都会发生改变。 - eos1d3

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我建议您设置自己的定时器。

要创建定时器，您必须在CubeMX或手动配置预分频器和周期。
时钟配置因为我的时钟是72MHz，这意味着我需要一个预分频器为 72MHz / 1MHz - 1 = 71。因此，我的周期将是 1MHz / 1kHz - 1 = 999，因为我希望中断每1毫秒触发一次。
预分频计算以下是在CubeMX中的设置方式。
定时器配置然后您需要在定时器回调函数中添加计数器递增。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM10) {
    counter++;
  }
  /* USER CODE END Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM1) {
    HAL_IncTick();
  }
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */

  /* USER CODE END Callback 1 */
}

- studentbrad

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HAL库使用定时器（您可以在STM32CubeMX中选择）生成Tick计数器。每个Tick需要1ms。您可以按照以下方式使用它来测量经过的时间：

   uint32_t startTime = HAL_GetTick();
                .
                .
                .
   uint32_t endTime = HAL_GetTick();
   uint32_t elapsedTime = endTime-startTime; // in ms

- j.ramezanzadeh

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您需要先初始化SysTick，使用SystemCoreClock（Hz）/ 1000进行初始化，以1毫秒为间隔进行滴答。

- Danijel

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在某些情况下，您可能无法使用SysTick来实现此目的。例如，在使用已经实现SysTick的FreeRTOS时。这种情况下，在一个任务中运行您的代码，然后就可以使用vTaskDelay了。根据您想要做什么，软件定时器也可以发挥作用：http://www.freertos.org/FreeRTOS-Software-Timer-API-Functions.html 如果您不能使用SysTick，并且没有FreeRTOS或类似的东西，那么您可以设置具有中断的计时器，并将代码放置在适当的回调函数中。

- Tom

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嗯，我认为我需要更多的信息才能给出一个合适的答案，但我会尽力。

如果您正在进行高分辨率测量（需要精确时间），那么您需要为准确性提供外部晶体，因为MCU的内部时钟不太准确。考虑到这一点，您应该这样做：

配置一个TIM以便每1毫秒执行中断
启用TIM中断
在TIM中断中，增加一个计数器（这将是您的时间），该计数器被定义为该模块的全局变量。

void interrupt TIMX_interrupt(void){ counter++; // 这将记录时间计数（毫秒）。 }

创建一个名为millis()的函数，返回计数器的值，如下所示：

uint32_t millis(void){ return counter; }

通过这种方式，您可以在此MCU中使用相同的函数。

- adrianzx

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可以查看英文原文，
原文链接

- nbout · Accepted Answer

您可以使用HAL_GetTick()函数：此函数获取当前SysTick计数器值(在SysTick中断中递增)，用于处理超时的外设驱动程序。