stm32f103 延时20ns,在STM32上生成C中的纳秒延迟
时间: 2024-02-24 12:59:50 浏览: 292
由于STM32F103的主频最高只有72MHz,所以无法直接实现20ns的延时。不过可以通过以下方法来实现较短的延时:
1. 使用内联汇编语句来实现延时,如下所示:
```
__asm__ __volatile__(
" mov r0, #10 \n"
"1: sub r0, #1 \n"
" bne 1b \n"
);
```
这段汇编代码可以实现大约10ns的延时,如果需要更短的延时可以增加循环次数。
2. 使用SysTick定时器来实现延时。SysTick定时器是一个24位的计时器,可以实现微秒级别的延时,如果需要更短的延时可以使用定时器的中断来实现。
具体实现可以参考如下代码:
```
void delay_ns(uint32_t ns)
{
uint32_t ticks = (SystemCoreClock / 1000000000) * ns;
uint32_t start = SysTick->VAL;
while ((start - SysTick->VAL) < ticks);
}
```
这段代码可以实现纳秒级别的延时,但是精度和稳定性可能会受到系统时钟频率和SysTick定时器的精度影响。
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STM32F103系列微控制器上,实现纳秒级延迟通常不是通过内建的延迟函数,因为这些函数提供的精度一般不足以达到这样的级别。如果你需要如此精确的时间控制,可以考虑以下几种方法:
1. **硬件计数器**:利用定时器如TIM1、TIM2等的预分频器和捕获功能,配合中断系统,设置一定的周期来实现近似纳秒级别的延时。例如,通过软件更新计数器并在溢出时中断,然后恢复计数器。
2. **延时宏或函数**:尽管库函数提供的延时函数(如`HAL_Delay()`)可能会有固定的最小步长,你可以在循环内部自行调整计数,比如用while循环结合微妙级别(microseconds)的计数来逼近纳秒。
3. **微秒级延时后睡眠**:如果对时间精度要求极高,也可以先获取当前时间,然后设置一个微秒级别的延时,让处理器进入低功耗模式(如WFI或WFE),直到达到所需的总延迟时间。
需要注意的是,在实际应用中,过度依赖纳秒级延时可能会降低系统的实时性和稳定性,因此需要权衡性能需求。同时,嵌入式开发中往往更关注任务调度和响应时间,而不是绝对的延迟值。
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```c
#include "stm32f1xx.h"
#include "stm32f1xx_tim.h"
// 定义常量,假设TIM1 Channel 1用于PWM
#define GPIOA_PMA_Pin GPIO_Pin_5
#define GPIOA_PMA_GPIO_Port GPIOA
#define TIM1_CH1_GPIO_Pin GPIO_Pin_1
#define TIM1_CH1_GPIO_Port GPIOA
// 初始化GPIO
void GPIO_Config(void) {
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIOA_PMA_Pin | TIM1_CH1_GPIO_Pin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
// 配置TIM1为PWM模式
void TIM1_PWM_Config(void) {
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); // 启动TIM1时钟
TIM_TimeBaseInitTypeDef.TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (uint16_t)(1 / (40 * 1e-9)); // 设置周期,40ns周期对应于25MHz时钟频率
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // 输出比较模式1(PWM)
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 开启输出
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0; // 初始化占空比为0
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 输出高电平
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct); // 初始化通道1
TIM_ARRPreloadCmd(TIM1, ENABLE); // 装载预分频寄存器
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); // 打开TIM1
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, ENABLE); // 开始预装载
}
int main(void) {
GPIO_Config();
TIM1_PWM_Config();
while (1) {
TIM_OC1Cmd(TIM1, ENABLE); // 开始PWM输出
TIM_Delay(500000); // 等待一个周期完成(这里仅为了示例,实际应用可能需要更精确的延时)
TIM_OC1Cmd(TIM1, DISABLE); // 切断PWM输出
TIM_Delay(500000); // 再次等待一个周期
}
return 0;
}
```
注意:这个代码片段只是一个基础示例,并未包含完整的中断处理、延时函数等,实际项目可能需要根据具体的硬件资源和需求进行调整。
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