Question

我目前正在将我的DCF77 library（您可能会发现source code at GitHub）从Arduino（基于AVR）移植到Arduino Due（ARM Cortex M3）。

图书馆需要精确的1ms时间。一个明显的候选人是使用systicks。相应地，Arduino Due已经设置为1 kHz的喷杆。

然而，我的（AVR）DCF77库能够在锁定到DCF77后调整时序。这是通过操纵定时器重载值来完成的，如此

void isr_handler() {
    cumulated_phase_deviation += adjust_pp16m;
    // 1 / 250 / 64000 = 1 / 16 000 000
    if (cumulated_phase_deviation >= 64000) {
        cumulated_phase_deviation -= 64000;
        // cumulated drift exceeds 1 timer step (4 microseconds)
        // drop one timer step to realign
        OCR2A = 248;
    } else if (cumulated_phase_deviation <= -64000) {
        // cumulated drift exceeds 1 timer step (4 microseconds)
        // insert one timer step to realign
        cumulated_phase_deviation += 64000;
        OCR2A = 250;
    } else {
        // 249 + 1 == 250 == 250 000 / 1000 =  (16 000 000 / 64) / 1000
        OCR2A = 249;
    }

    DCF77_Clock_Controller::process_1_kHz_tick_data(the_input_provider());
}

我想将其移植到ARM处理器。在ARM信息中心，我发现了以下documentation.

配置SysTick

...

要配置SysTick，您需要加载SysTick重新加载值   使用SysTick事件之间所需的间隔进行注册。计时器   中断或COUNTFLAG位（在SysTick控制和状态中）   寄存器）在从1到0的转换时被激活，因此它   激活每n + 1个时钟周期。如果需要100的期限99   应写入SysTick重载值寄存器。 SysTick   重载值寄存器支持1到0x00FFFFFF之间的值。

如果您想使用SysTick在定时生成事件   间隔，例如1ms，您可以使用SysTick校准值   注册以扩展Reload寄存器的值。 SysTick   校准值寄存器是一个只读寄存器，包含   TENMS字段中的脉冲数，持续10ms的时间段（位0到   23）。该寄存器还有一个SKEW位（30），用于指示   TENMS部分中10ms的校准不完全是10ms   由于时钟频率的微小变化。位31用于指示   如果提供了参考时钟。

...

不幸的是，我没有找到关于如何连接SysTick-＆gt; LOAD和SysTick-＆gt; CALIB的任何内容。那就是：如果我想限制或加速喷杆，我是否需要操纵LOAD或CALIB值？我需要将哪些值放入这些寄存器中？

搜索互联网没有提出任何更好的提示。也许我在错误的地方寻找。有没有更详细的参考这些问题？或者甚至可能是一些很好的例子？

Answer 1

将AtMega328 datasheet与Cortex-M3 TRM进行比较，突出的一点是定时器的工作方式相反：在AVR上，您正在将值加载到OCR2A并等待TCNT2中的计时器计数到达，而在M3上，您将延迟值加载到SYST_RVR，然后系统将 down 从此值计算为{{} 1}}。

校准的最大区别在于因为比较值固定为0并且您只能调整重载值，与直接调整比较值相比，您可能会有更多延迟（假设计数器重新加载发生在同一位置）生成中断的时间。）

SYST_CVR中的只读值（如果确实存在，实现定义和可选），仅用于将SYSTICK刻度与实际挂钟时间相关联 - 首次初始化定时器时，您需要知道勾选频率，以便为您所需的时间段选择适当的重载值，因此具有一个寄存器字段，表示“这个很多参考时钟滴答发生在10ms（可能）”提供了一些在运行时以便携方式计算的可能性，而不是而不必硬编码可能需要更改不同设备的值。

然而，在这种情况下，不仅具有更准确的外部时钟来进行同步，这使得这一点变得不那么重要，但至关重要的是，固件已经为您配置了计时器。因此，您可以假设SYST_CALIB中的任何值代表足够接近1KHz，并从那里开始工作 - 实际上只需微调1KHz周期，您甚至不需要知道实际值是多少如果错误在任何一个方向上都太大，那么只需SYST_RVR或SysTick->LOAD++。

进一步深入，SAM3X datasheet表明对于该SoC中的特定M3实现，SYSTICK具有10.5 MHz参考时钟，因此SysTick->LOAD--寄存器应该给出值为105000个刻度，持续10ms。除非它没有，因为显然Atmel认为使明确命名的TENMS字段给出 1ms ，10500的滴答计数是非常聪明的。精彩。

Answer 2

正因为其他人不必像以往那样去挖掘 - 这是我发现的另外。

在arduino-1.5.8 / hardware / arduino / sam / system / CMSIS / CMSIS / Include / core_cm * .h中有代码来操作SysTick。特别是在core_cm3.h中有一个函数

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            /* Reload value impossible */

  SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;      /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
  SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0);                                                  /* Function successful */
}

然后在函数arduino-1.5.8/hardware/arduino/sam/variants/arduino_due_x/variant.cpp的{{1}}中有

init

由于SystemCoreClock的计算结果为84000000，因此它的编译类似于// Set Systick to 1ms interval, common to all SAM3 variants if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)) { // Capture error while (true); }。我针对DCF77模块进行了验证，SysTick_Config(84000)会降低SysTicks的速度，SysTick_Config(84001)会加快速度。{1}}

SysTick-＆gt; LOAD vs SysTick-＆gt; CALIB

2 个答案: