Создание наносекундной задержки в C на STM32

Используйте stopwatch_delay(4) ниже, чтобы выполнить задержку приблизительно 24 нс. Он использует регистр STM32 DWT_CYCCNT, специально предназначенный для подсчета фактических тактовых импульсов, расположенный по адресу 0xE0001004.

Чтобы проверить точность задержки (см. main), вы можете позвонить STOPWATCH_START, запустить stopwatch_delay(ticks), затем позвонить STOPWATCH_STOP и проверить с помощью CalcNanosecondsFromStopwatch(m_nStart, m_nStop). Отрегулируйте ticks по мере необходимости.

uint32_t m_nStart;               //DEBUG Stopwatch start cycle counter value
uint32_t m_nStop;                //DEBUG Stopwatch stop cycle counter value

#define DEMCR_TRCENA    0x01000000

/* Core Debug registers */
#define DEMCR           (*((volatile uint32_t *)0xE000EDFC))
#define DWT_CTRL        (*(volatile uint32_t *)0xe0001000)
#define CYCCNTENA       (1<<0)
#define DWT_CYCCNT      ((volatile uint32_t *)0xE0001004)
#define CPU_CYCLES      *DWT_CYCCNT
#define CLK_SPEED         168000000 // EXAMPLE for CortexM4, EDIT as needed

#define STOPWATCH_START { m_nStart = *((volatile unsigned int *)0xE0001004);}
#define STOPWATCH_STOP  { m_nStop = *((volatile unsigned int *)0xE0001004);}


static inline void stopwatch_reset(void)
{
    /* Enable DWT */
    DEMCR |= DEMCR_TRCENA; 
    *DWT_CYCCNT = 0;             
    /* Enable CPU cycle counter */
    DWT_CTRL |= CYCCNTENA;
}

static inline uint32_t stopwatch_getticks()
{
    return CPU_CYCLES;
}

static inline void stopwatch_delay(uint32_t ticks)
{
    uint32_t end_ticks = ticks + stopwatch_getticks();
    while(1)
    {
            if (stopwatch_getticks() >= end_ticks)
                    break;
    }
}

uint32_t CalcNanosecondsFromStopwatch(uint32_t nStart, uint32_t nStop)
{
    uint32_t nDiffTicks;
    uint32_t nSystemCoreTicksPerMicrosec;

    // Convert (clk speed per sec) to (clk speed per microsec)
    nSystemCoreTicksPerMicrosec = CLK_SPEED / 1000000;

    // Elapsed ticks
    nDiffTicks = nStop - nStart;

    // Elapsed nanosec = 1000 * (ticks-elapsed / clock-ticks in a microsec)
    return 1000 * nDiffTicks / nSystemCoreTicksPerMicrosec;
} 

void main(void)
{
    int timeDiff = 0;
    stopwatch_reset();

    // =============================================
    // Example: use a delay, and measure how long it took
    STOPWATCH_START;
    stopwatch_delay(168000); // 168k ticks is 1ms for 168MHz core
    STOPWATCH_STOP;

    timeDiff = CalcNanosecondsFromStopwatch(m_nStart, m_nStop);
    printf("My delay measured to be %d nanoseconds\n", timeDiff);

    // =============================================
    // Example: measure function duration in nanosec
    STOPWATCH_START;
    // run_my_function() => do something here
    STOPWATCH_STOP;

    timeDiff = CalcNanosecondsFromStopwatch(m_nStart, m_nStop);
    printf("My function took %d nanoseconds\n", timeDiff);
}

Первая найденная мной спецификация Stm32f2 предполагает тактовую частоту 120 МГц. Это около 8 нс за такт. Вам потребуется около трех инструкций одного цикла между последовательными операциями записи или чтения/записи. В C, вероятно, подойдет a++; (если a находится в стеке).

Вы должны изучить периферийное устройство FSMC, доступное в вашем чипе. Хотя конфигурация может быть сложной, особенно если вы не подключаете часть памяти, для которой она была разработана, вы можете обнаружить, что ваше устройство с параллельным интерфейсом довольно хорошо отображает один из режимов интерфейса памяти.

Такие виды внешних контроллеров памяти должны иметь множество настраиваемых параметров синхронизации для поддержки ряда различных микросхем памяти, чтобы вы могли гарантировать тайминги, требуемые вашей таблицей данных.

Приятное преимущество возможности сделать это заключается в том, что ваш ЖК-дисплей будет выглядеть как любое старое периферийное устройство с отображением памяти, абстрагируя детали интерфейса более низкого уровня.