【野火i.MX RT1052】4.RT1052之内核计数器DWT

小马哥-1650185

这一贴文主要来说说rt1052的内核计数器部分

DWT，全称是The Debug Watchpoint and Trace (DWT) unit，用于系统调试及跟踪，详细的介绍可以参考ARM官方文档：ARMv7-M Architecture Reference Manual。


在Cortex-M里面有一个外设叫DWT(Data Watchpoint and Trace)， 该外设有一个32位的寄存器叫CYCCNT，它是一个向上的计数器， 记录的是内核时钟运行的个数，最长能记录的时间为： 8.13s=2的32次方/528000000 (假设内核频率为528M，内核跳一次的时间大概为1/528M=1.9ns) 当CYCCNT溢出之后，会清0重新开始向上计数。

使能CYCCNT计数的操作步骤：
1、先使能DWT外设，这个由另外内核调试寄存器DEMCR的位24控制，写1使能
2、使能CYCCNT寄存器之前，先清0
3、使能CYCCNT寄存器，这个由DWT_CTRL(代码上宏定义为DWT_CR)的位0控制，写1使能

要实现延时的功能，总共涉及到三个寄存器：DEMCR 、DWT_CTRL、DWT_CYCCNT，分别用于开启DWT功能、开启CYCCNT及获得系统时钟计数值。

1. #define  DWT_CR            *(__IO uint32_t *)0xE0001000
   
2. #define  DWT_CYCCNT     *(__IO uint32_t *)0xE0001004
   
3. #define  DEM_CR            *(__IO uint32_t *)0xE000EDFC

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看手册上 （如下图所示）
DEM_CR 我们只需要关注其第24位引脚TRCENA，该寄存器的TRCENA位置位，使能DWT功能 。

寄存器DWT_CR是控制寄存器  
DWT_CYCCNT   是循环计数寄存器 ，我们只开启循环计数功能，当DWT的CYCCNTENA位置位后，该寄存器的值与系统周期计数值保持同步，我们可以用它的值来实现一个延时的功能      



实现代码如下

1. //寄存器基地址
   
2. #define    DWT_CR    *(uint32_t*)0xE0001000
   
3. #define    DWT_CYCCNT    *(uint32_t*)0xE0001004
   
4. #define    DEM_CR    *(uint32_t*)0xE000EDFC
   
5. 
   
6. //定义需使能位
   
7. #define    DEM_CR_TRCENA    (1<<24)
   
8. #define    DWT_CR_CYCCNTENA    (1<<0)
   
9. 
   
10. <blockquote>/**

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采用CPU的内部计数实现精确延时，32位计数器，使用本函数前必须先调用CPU_TS_TmrInit函数使能计数器，  或使能宏CPU_TS_INIT_IN_DELAY_FUNCTION， 最大延时值为8秒，即8*1000*1000

1. 
   

复制代码

1. #define  DWT_CR      *(__IO uint32_t *)0xE0001000
   
2. #define  DWT_CYCCNT  *(__IO uint32_t *)0xE0001004
   
3. #define  DEM_CR      *(__IO uint32_t *)0xE000EDFC
   
4. 
   
5. 
   
6. #define  DEM_CR_TRCENA                   (1 << 24)
   
7. #define  DWT_CR_CYCCNTENA                (1 <<  0)
   
8. 
   
9. 
   
10. /**
    
11.   * @brief  初始化时间戳
    
12.   * @param  无
    
13.   * @retval 无
    
14.   * @note   使用延时函数前，必须调用本函数
    
15.   */
    
16. void CPU_TS_TmrInit(void)
    
17. {
    
18.     /* 使能DWT外设 */
    
19.     DEM_CR |= (uint32_t)DEM_CR_TRCENA;               
    
20. 
    
21.     /* DWT CYCCNT寄存器计数清0 */
    
22.     DWT_CYCCNT = (uint32_t)0u;
    
23. 
    
24.     /* 使能Cortex-M DWT CYCCNT寄存器 */
    
25.     DWT_CR |= (uint32_t)DWT_CR_CYCCNTENA;
    
26. }
    
27. 
    
28. 
    
29. /**
    
30.   * @brief  读取当前时间戳
    
31.   * @param  无
    
32.   * @retval 当前时间戳，即DWT_CYCCNT寄存器的值
    
33.   */
    
34. uint32_t CPU_TS_TmrRd(void)
    
35. {        
    
36.   return ((uint32_t)DWT_CYCCNT);
    
37. }

复制代码

使用函数void CPU_TS_Tmr_Delay_US(uint32_t us)可以实现精确的延时，延时不受代码优化影响。
例如延时1us
#define LED_DELAY   CPU_TS_Tmr_Delay_S(1)
本例程替换前面的延时函数delay（），使用LED_DELAY   达到精确延时。

在main函数中首先初始化dwt

1.       //使用时间戳延时函数前必须先使能计数器
   
2.       CPU_TS_TmrInit();

复制代码

在主循环中实现延时点亮rgb灯

1.     while(1)
   
2.                 {                           
   
3.                         /* LED亮 */
   
4.                         CORE_BOARD_LED_ON;
   
5.                         /* 延时 */
   
6.                         LED_DELAY;
   
7.       
   
8.       /* 独立操作红灯 */
   
9.                         RGB_RED_LED_ON;
   
10.                         LED_DELAY;
    
11.                         
    
12.                         RGB_RED_LED_OFF;
    
13.                         LED_DELAY;
    
14.       
    
15.       /* 独立操作绿灯 */
    
16.       RGB_GREEN_LED_ON;
    
17.                         LED_DELAY;
    
18.                         
    
19.                         RGB_GREEN_LED_OFF;
    
20.                         LED_DELAY;
    
21.       
    
22.       /* 独立操作蓝灯 */
    
23.       RGB_BLUE_LED_ON;
    
24.                         LED_DELAY;
    
25.                         
    
26.                         RGB_BLUE_LED_OFF;
    
27.                         LED_DELAY;               
    
28. 
    
29.       /* 整体操作红色 */
    
30.                         RGB_LED_COLOR_RED;
    
31.                         LED_DELAY;               
    
32.       
    
33.       /* 整体操作绿色 */
    
34.       RGB_LED_COLOR_GREEN;
    
35.                         LED_DELAY;               
    
36.       
    
37.       /* 整体操作蓝色 */
    
38.       RGB_LED_COLOR_BLUE;
    
39.                         LED_DELAY;               
    
40.       
    
41.       /* 整体操作黄色 */
    
42.       RGB_LED_COLOR_YELLOW;
    
43.                         LED_DELAY;               
    
44.       
    
45.       /* 整体操作紫色 */
    
46.       RGB_LED_COLOR_PURPLE;
    
47.                         LED_DELAY;               
    
48.       
    
49.       /* 整体操作青色 */
    
50.       RGB_LED_COLOR_CYAN;
    
51.                         LED_DELAY;               
    
52.       
    
53.       /* 整体操作白色 */
    
54.       RGB_LED_COLOR_WHITE;
    
55.                         LED_DELAY;               
    
56.       
    
57.       /* 整体操作黑色（全关闭） */
    
58.       RGB_LED_COLOR_OFF;
    
59.                         LED_DELAY;               
    
60.                 }

复制代码

效果如下图