基于LPC54114的延时函数设计及应用

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在常规的例程中，都少不了测试I/O控制作用的点亮LED的程序。而伴随该例程出现的往往少不了延时函数，利用此类延时函数则可以达到相对精准的时基性的延时效果，如毫秒级及微秒级的函数。缺少了此类延时函数，则只能通过定时器来编程解决了。在LPC54114的官方例程中，也有点亮LED的程序，但该例程却没有提供此类的时基性的延时函数。那它是如何来获得延时效果的呢？
其例程的主程序如下： int main(void) { int loop = 1; /* Used to fix the unreachable statementwarning */ SystemCoreClockUpdate(); Board_Init(); Board_IO_Init(); Board_LED_RGB_Off(); /* EnableSysTick Timer */ SysTick_Config(SystemCoreClock/ TICKRATE_HZ); while (loop){ __WFI(); } return 0; }
由此可以推断，它是提供嘀嗒计时器来控制延时效果的。
那嘀嗒计时器又是如何来控制LED的呢？
从下面的中断处理函数即可看出结果： void SysTick_Handler(void) { tick_ct += 1; /* bump tickcount */ if ((tick_ct% 10) == 0) { /* if one second has elapsed (10 ticks) */ tick_ct =0; LED_ct+= 1; /* bumpthe LED count */ Board_LED_RGB_Set(LED_ct& 0x07); /* display the new LED value */ } }
原来它是依靠嘀嗒计时器来产生标准的时基信号，然后再通过程序设计了一个软件计时器来控制延时长短，并以此来切换RGB_LED的显示状态。
在了解了这些之后，我们能否据此来为LPC54114的例程来添加毫秒级及微秒级的延时函数呢？
答案自然是可以的，那又该这样实现呢？
为了便于理解我们先看一下如下的程序： voidSysTick_Handler(void) { tick_ct += 1; if ((tick_ct % M) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct += 1; F=(F+1)%2; } }
通过增添延时标识变量F，即可判别延时是否完成，然后在主程序中即可实现延时控制的作用，而修改M的数值即可到达改变延时长短的作用。 while (1) { if(F)   LED_R_Set(); else   LED_R_Clr(); __WFI(); } 为了符合我们调用延时函数的习惯，可以将其变换为如下的形式： voidSysTick_Handler(void) { tick_ct += 1; if ((tick_ct % M) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct += 1; F=1; } }
void delay_ns(uint16_t n) { M=n; F=0; while(!F) { __WFI(); } }
这样我们就可以在主程序中，自由地使用延时函数了。 while (1) { delay_ns(2); LED_R_Set(); delay_ns(2); LED_R_Clr(); }

图1 上电状态（点亮电源指示灯）

图2 嘀嗒计时器控制LED闪烁

图3 延时函数用于RGB_LED控制

以此为基础，若将中断处理函数改为： void SysTick_Handler(void) { tick_ct += 1; if ((tick_ct % TICKRATE) == 0) { tick_ct = 0; LED_ct++; if(LED_ct>=M) { LED_ct=0; F=1; } } }
则可以达到3个等级的延时函数： void delay_ns(uint16_t n) {       //  秒级延时 M=n; TICKRATE=1000000; TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); }
}
void delay_nms(uint16_t n) {       //  毫秒级延时 M=n; TICKRATE=1000;s TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); } }
void delay_nus(uint32_t n) {        //  微秒级延时 M=n; TICKRATE=1; TICKRATE_HZ=1000000; F=0; while(!F) { __WFI(); } }
有了这些延时函数后，除了解决延时问题，我们还能做些什么呢？
在数字式的传感器驱动中，对顺序的要求比较高，因此就需要有比较基准的延时函数来配合，如单总线的DS18B20、DHT11/DHT22等，以及I2C和SPI接口的外设也需要延时函数的配合来驱动，故延时函数的作用还是非常重要的。
例如在驱动OLED屏的辅助函数中，是通过调用延时函数来保持信号作用时间的。
void IIC_Start() { OLED_SCLK_Set(); delay_nus(2); OLED_SDIN_Set(); delay_nus(2); OLED_SDIN_Clr(); delay_nus(2); OLED_SCLK_Clr(); delay_nus(2); }

图4 延时函数用于OLED屏显示

此外，该延时函数还适用于LPC54110等开发板。当然，也可将它移植到具有嘀嗒计时器又缺少基准延时函数的地方。