stm32使用freertos时延时时间间隔不对,可能是晶振频率没设置
freertos 获取频率的接口
在 FreeRTOSConfig.h
文件中声明一个函数作为freertos的接口
///
/// @brief 获取 SysTick 的频率
///
/// @note arm cortex-m 系列 CPU 有一个 systick ,里面有一个 CTRL 寄存器,其中的 bit2
/// 可以用来控制 systick 的时钟源。
/// @li 为 1 时表示使用与 CPU 相同的时钟源,即 systick 的频率会与 CPU 相同。
/// @li 为 0 则表示不要求 systick 的频率与 CPU 相同。
///
/// 所以 bit2 可以理解为同步控制位,置 1 后会让 systick 时钟与 CPU 同步。
///
/// @note 是否让 systick 同步到 CPU 频率是 freertos 控制的。详见下面的 SYNC_TO_CPU 宏定义。
///
/// @param sync_to_cpu 是否同步到 CPU
/// @note 为 true 表示要获取 SysTick 同步到 CPU 频率时的频率,也即希望获取 CPU 频率。
///
/// @note 为 false 表示要获取的是 SysTick 不同步到 CPU 时的频率。例如对于 stm32f103,就是
/// 获取系统时钟 8 分频后的频率。(系统时钟是 CPU 的时钟源,系统时钟频率等于 CPU 频率)
///
/// @return SysTick 在 sync_to_cpu 指示的模式下的频率。
/// @note 如果 sync_to_cpu 为 true ,返回 CPU 频率。
/// @note 如果 sync_to_cpu 为 false,返回与 CPU 频率不同的那个频率。
///
uint32_t freertos_get_systic_clock_freq(uint8_t sync_to_cpu);
在使用 STM32CubeF4
的 HAL 库时,实现为下面这样
uint32_t freertos_get_systic_clock_freq(uint8_t sync_to_cpu)
{uint32_t freq = HAL_RCC_GetHCLKFreq();if (!sync_to_cpu){// 这里不能检查 SysTick->CTRL 的 bit2 来决定返回 HCLK 的频率还是返回 HCLK / 8,// 因为 freertos 调用本函数的时候还没设置 SysTick->CTRL 的 bit2, 调用完后会// 设置 SysTick->CTRL 的 bit2.freq /= 8;}return freq;
}
通过 cubemx 可以知道 stm32f407zet6 的 systick 是从 HCLK 来的
和其他型号一样,前面的预分频可以选择 1 或 8
所以在实现 freertos_get_systic_clock_freq
函数时使用 HAL_RCC_GetHCLKFreq
函数来获取 HCLK 频率。
接着在 FreeRTOSConfig.h
中添加如下宏定义
/* 是否让 systick 的频率同步到 CPU 频率。 */
#define SYNC_TO_CPU 1#if SYNC_TO_CPU#define configCPU_CLOCK_HZ freertos_get_systic_clock_freq(1)
#else#define configSYSTICK_CLOCK_HZ freertos_get_systic_clock_freq(0)
#endif
想让 systick 频率与 CPU 相同,就定义 SYNC_TO_CPU
为 1, 否则定义为 0.
HAL 库配置晶振频率
如果使用 HSE 作为时钟源,需要配置晶振频率,否则 freertos_get_systic_clock_freq
函数无法给 freertos 正确的 systick 频率,进而导致延时不准确。
HAL 库中有如下内容
/*** @brief Adjust the value of External High Speed oscillator (HSE) used in your application.* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency* (when HSE is used as system clock source, directly or through the PLL).*/
#if !defined(HSE_VALUE)#define HSE_VALUE 25000000U /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
声明如下的接口函数
///
/// @brief 让 HAL 库获取 HSE 的晶振频率的接口函数。
///
/// @return 晶振频率。单位:Hz.
///
uint32_t stm32_hal_get_hse_crystal_oscillator_frequency();
然后将宏定义修改为如下
/*** @brief Adjust the value of External High Speed oscillator (HSE) used in your application.* This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency* (when HSE is used as system clock source, directly or through the PLL).*/
#if !defined(HSE_VALUE)#define HSE_VALUE stm32_hal_get_hse_crystal_oscillator_frequency() /*!< Value of the External oscillator in Hz */
#endif /* HSE_VALUE */
然后在应用项目中实现该函数
#include <cstdint>extern "C"
{uint32_t stm32_hal_get_hse_crystal_oscillator_frequency(){return static_cast<uint32_t>(8e6);}
}
我这么做是因为我 HAL 库是预编译使用的,应用项目是另一个项目,通过 cmake 导入 HAL 库。如果你像传统的开发者那样使用 keil 并把所有库都放置在项目中,不做拆分和预编译,你可以直接修改宏定义为字面量,没必要定义为一个函数。