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32單片機C語言延時函數誤差問題

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樓主
ID:978416 發表于 2023-9-12 11:53 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
測試這個延時函數1us示波器看實際是3.多us,時鐘頻率填的72,請教一下這樣的誤差正常嗎,,超過10us以上誤差基本還算正常
單片機源程序如下:
#include "delay.h"


/*
適用于STM32F407系列
*/
static uint8_t  fac_us=0;                                                        //us延時倍乘數                          
static uint16_t fac_ms=0;                                                        //ms延時倍乘數,在os下,代表每個節拍的ms數

//初始化延遲函數
//SYSTICK的時鐘固定為AHB時鐘的1/8
//SYSCLK:系統時鐘頻率

void delay_init(uint8_t SYSCLK)
{
        HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8);                        //SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8////SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK
        fac_us=SYSCLK/8;                                                //不論是否使用OS,fac_us都需要使用
        fac_ms=(uint16_t)fac_us*1000;                                //非OS下,代表每個ms需要的systick時鐘數   
}                                       

      

/****************************
** 定時us
** nus: 需要定時的微秒數
**延時nus
**nus為要延時的us數.      
**注意:nus的值,不要大于798915us(最大值即2^24/fac_us@fac_us=21)
*****************************/
void delay_us(int32_t nus)
{
        uint32_t temp;                     
        SysTick->LOAD=nus*fac_us;                                 //時間加載                           
        SysTick->VAL=0x00;                                        //清空計數器
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數         
        do
        {
                temp=SysTick->CTRL;
        }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));        //等待時間到達   
        SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關閉計數器
        SysTick->VAL =0X00;                                       //清空計數器
}

//延時nms
//注意nms的范圍
//SysTick->LOAD為24位寄存器,所以,最大延時為:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK單位為Hz,nms單位為ms
//對168M條件下,nms<=798ms
void delay_xms(uint16_t nms)
{
        uint32_t temp;
        SysTick->LOAD=(uint32_t)nms*fac_ms;                        //時間加載(SysTick->LOAD為24bit)
        SysTick->VAL =0x00;                                   //清空計數器
        SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //開始倒數
        do
        {
                temp=SysTick->CTRL;
        }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));        //等待時間到達   
        SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //關閉計數器
        SysTick->VAL =0X00;                                       //清空計數器                     
}

/****************************
** 定時ms
** nms: 需要定時的毫秒數
*****************************/
void delay_ms(int32_t nms)
{
        uint8_t repeat=nms/540;                                                //這里用540,是考慮到某些客戶可能超頻使用,
                                                                                        //比如超頻到248M的時候,delay_xms最大只能延時541ms左右了
        uint16_t remain=nms%540;
        while(repeat)
        {
                delay_xms(540);
                repeat--;
        }
        if(remain)delay_xms(remain);
}
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沙發
ID:883242 發表于 2023-9-13 14:38 | 只看該作者
太正常了,1us對于72MHz帶流水線的單片機來說太短了,反應慢唄。
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板凳
ID:123289 發表于 2023-9-13 16:12 | 只看該作者
此類硬延時的時間,取決于CPU的運行時間,它與:
主頻、執行指令的條數有關,很不靠譜。原因:
1、延時不線性。例如參數10延時10ms,而參數20未必延時20ms。所以要試參數,象樓主一樣用示波器試。
2、程序執行時,遇到中斷,被強行多運行了一個中斷服務程序。這就隨機了,碰運氣了。
如果懂匯編、機器碼,就能明白延時過程,并能準確計算出延時時間。
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地板
ID:382454 發表于 2023-9-13 17:31 | 只看該作者
如果想要精準,幫官方的STC生成的時間延時代碼。
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5#
ID:584814 發表于 2023-9-14 09:37 | 只看該作者
單片機要想得到精準延時,需用示波器等進行精確調校,通常都是大致時間可兼容。
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6#
ID:206581 發表于 2023-9-14 11:38 | 只看該作者
理論計算是沒有問題的,但單片機在實際工作是會受環境影響,如果需要精準時間,需要根據實際環境調參數。
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7#
ID:883242 發表于 2023-9-14 14:01 | 只看該作者
yzwzfyz 發表于 2023-9-13 16:12
此類硬延時的時間,取決于CPU的運行時間,它與:
主頻、執行指令的條數有關,很不靠譜。原因:
1、延時不 ...

這說明你根本就不懂什么匯編。

ARM這樣帶流水線的體系,懂了匯編也算不出準確的延遲時間。
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8#
ID:1088185 發表于 2023-9-14 15:49 | 只看該作者
這類延時方法,只適合上電后初始化階段,之后中斷一開就不可能做到精準的延時, 用定時器吧
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9#
ID:1034262 發表于 2023-9-14 15:58 | 只看該作者
精確延時還用軟件延時?那么多定時器養著不用干嘛?
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10#
ID:401564 發表于 2023-9-15 00:02 | 只看該作者
SysTick是可以做到uS級別的
問題出現在你延時函數中的循環上
C語言的循環只是C語言字面上的循環次數,并不是單片機指令的實際執行次數
C語言和機器語言之間的不是直接對等的,并不是說C語言循環幾次,匯編指令就執行幾次的
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