蓝桥杯—SysTick中断精准定时实现闪烁灯

news2024/11/19 13:44:39

在嵌入式系统中，SysTick_Handler 是一个中断服务例程（Interrupt Service Routine, ISR），用于处理 SysTick 定时器的中断。SysTick 定时器通常用于提供一个周期性的定时中断，可以用来实现延时或者周期性任务。

SysTick_Handler中断的周期不一定是固定的1毫秒，它的周期取决于你对系统定时器配置的时钟源和计数器 reload 值。系统定时器通常使用微控制器的主时钟（Core Clock）作为时钟源，并且可以设置为任意时钟周期的N倍来决定中断频率。

但在蓝桥杯中，通常我们的时钟树配置都是一样的，时钟主频为80MHz，此时的SysTick_Handler 为每1ms触发一次中断。

利用这个特性，我们可以实现精准延时。

我们可以在stm32g4xx_it.c的最后找到SysTick_Handler 这个函数。在其中加入一些标志位可实现不少定时的功能。

注意：在中断中不能执行耗时过长的程序，中断通常用于处理需要立即响应的事件，如外部信号变化、定时器到期等。如果中断处理时间过长，会延迟对后续中断事件的响应，从而影响系统的实时性能。因此，中断处理程序应该设计得尽可能短小精悍，只执行必要的、时间关键的操作，如状态保存、事件标记、简单计算等。如果有需要执行耗时较长的程序，应该在中断处理程序中设置一个标志位，然后放在主函数的while（1）里执行。

SysTick_Handler中的程序

u8 led_cnt =0;
void SysTick_Handler(void)
{
  led_cnt++;
	if(led_cnt>100){//用了简单的逻辑，可以改进
		led_flag=1;
	}
	if(led_cnt>200){
		led_flag=0;
		led_cnt=0;
	}
  HAL_IncTick();
}

使LED1以0.1s闪烁。

LED.c

#include "led.h"

_Bool led_flag=0;
void LED_Control(u8 led_ctrl)
{
	//先熄灭所有LED灯
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,0xff00,GPIO_PIN_SET);		//让PC8~PC15输出高电平，熄灭LED
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);	//打开锁存器
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);	//关闭锁存器
	
	//根据led_ctrl来点亮对应的LED
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,led_ctrl<<8,GPIO_PIN_RESET);//根据led_ctrl输出低电平，点亮LED
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);	//打开锁存器
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);	//关闭锁存器
}
u8 led_ctrl=0x00;
void LED_Process(void){
	if(led_flag==1){
		led_ctrl |= 0x01;
		LED_Control(led_ctrl);
	}
	else {
		led_ctrl &= ~0x01;
		LED_Control(0x00);
	}
}

LD1-LD8分别对应0xff中从低到高的每一位，十六进制转换为四位二进制后更加清晰：

0xff ----> 1111 1111 (由高到低依次为 LD8 LD7...LD2 LD1)

想点亮哪个灯只需要将那一位置1，然后换算为16进制即可。

点亮LED1

led_ctrl |= 0x01;

熄灭LED1

led_ctrl &= ~0x01;

使LED1闪烁

led_ctrl ^= 0x01;//^=是按位异或，可以切换LED的状态，如果是亮则熄灭，如果是熄灭则亮

led.h

#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "main.h"
extern _Bool led_flag;
void LED_Control(u8 led_ctrl);
void LED_Process(void);
extern u8 led_ctrl;
#endif