main.c #include "system.h" #include "led.h" void delay(u32 i) { while(i--); } int main() { LED_Init(); while(1) { LED1=!LED1; delay(60000000); } } 这个延迟是多久，win11 的系统，Keil MDK 的版次为 v5.39.00，Proteus 8 Professional（版次为：8.6 SP3（Build 23669）），要使用STM32F103C6芯片，现在，VDDA 连接了 3.3V 电源 ，VDD接到3.3V（自动的），VSSA 连接了GND ，BOOT0通过 10kΩ 电阻到 GND，VSS连接GND（自动的），VBAT接 3.3V， NRST：通过10kΩ上拉到3.3V，并联电容100nF到GND，OSC_IN → 8MHz晶振（+20pF电容到GND），OSC_OUT → 8MHz晶振（+20pF电容到GND） 电源连接LED灯正极，LED灯的负极连到了STM32F103的PB5。

<think>好的，用户的问题是关于STM32F103C6在Keil MDK v5.39和Proteus 8.6 SP3环境下，计算delay函数的延时时间以及对LED闪烁频率的影响。系统时钟是8MHz，VDDA和VDD供电配置。我需要分步骤来解决这个问题。 首先，用户提供的代码中有一个delay函数，里面是一个for循环，循环次数是500,000次，每次执行一个__NOP()，也就是空操作指令。需要计算这个循环的总时间，进而得到延时时间。 系统时钟是8MHz，所以每个时钟周期的时间是1/8MHz=0.125微秒。接下来要看每条指令需要多少个时钟周期。__NOP()在Cortex-M3中通常是一个时钟周期。但循环中的其他操作，比如i的递增、比较，以及循环本身的结构，也会消耗时钟周期。 不过，用户提供的代码中，循环体只有__NOP()，但for循环的结构会有额外的指令。比如，i的初始化，每次循环i的自增，以及条件判断。这些指令的执行时间需要考虑进去。不过，在Keil编译器的优化选项下，可能会对循环进行优化，比如将i存储在寄存器中，减少内存访问时间。但如果没有优化，可能每次循环会有更多的指令。 假设用户没有开启编译器优化，那么for循环的每次迭代可能需要多个周期。例如，i的加载、比较、自增，以及跳转指令。但具体需要查看反汇编代码才能确定。不过，用户可能没有这方面的信息，所以可能需要做一个估算。 另一种方法是实际测量延时时间。比如，在Proteus中运行仿真，观察LED的闪烁周期，从而计算出延时时间。或者使用Keil的调试功能，通过断点或性能分析工具来测量delay函数执行的时间。 另外，系统时钟配置是否正确也很重要。用户提到系统时钟是8MHz，但STM32F103默认内部RC振荡器是8MHz，但启动时可能使用HSI分频后的时钟，需要确认系统时钟是否确实配置为8MHz。如果系统时钟配置错误，计算的时间也会不准确。 供电配置VDDA和VDD是否影响时钟？一般来说，VDDA是模拟部分的供电，比如ADC，而系统时钟由内部或外部晶振提供，只要电压在正常范围内（2.0-3.6V），不会影响时钟频率。因此供电配置可能不影响计算，除非电压过低导致系统不稳定，但用户的问题中没有提到异常情况，所以可以暂时忽略。 接下来，计算delay函数的延时时间。假设每次循环需要多个周期。例如，假设每次循环的指令包括： - 比较i < 500000：可能需要1-2周期 - i++：1周期 - __NOP()：1周期 - 跳转指令：1周期 这可能每个循环大约4个周期。但实际可能因编译器的优化而不同。如果优化开启，编译器可能会将循环次数减少，或者展开循环，减少循环开销。但用户可能没有开启优化，或者使用的是默认设置。 假设每个循环迭代需要4个周期，那么总周期数是500,000 * 4 = 2,000,000周期。系统时钟周期时间是0.125微秒，所以总延时时间是2,000,000 * 0.125e-6 = 0.25秒，即250毫秒。这样，每个delay()函数延时250ms，LED的周期是500ms（亮250ms，灭250ms），频率是2Hz。 不过，这个估计可能有误，因为实际的循环次数和指令周期数可能不同。例如，如果编译器将循环优化为更少的周期，或者循环变量i的类型是int，但STM32是32位处理器，操作int可能较快。 另一个方法是使用Keil的调试模式，查看delay函数执行时的周期计数器。或者使用示波器在Proteus中测量LED引脚的高低电平时间，直接得到实际延时。 此外，用户提到的STM32F103C6的时钟树配置是否正确？如果系统时钟是8MHz，那么APB总线时钟可能也是8MHz，除非有分频设置。需要确认代码中是否有配置时钟树的代码，比如是否调用了SystemInit()函数，或者是否有RCC的配置。用户提供的代码中，初始化部分只是使能了GPIOC的时钟，没有其他时钟配置，因此可能默认使用内部HSI 8MHz时钟，分频后作为系统时钟。 综上，需要分步骤计算delay函数的延时，考虑编译器优化、指令周期数，以及可能的实际测量方法。同时，指出如何调整延时时间，比如修改循环次数或使用定时器，以提高精度。</think>### 分步计算延时时间及频率影响 #### 步骤1：确定系统时钟配置 STM32F103C6默认使用内部高速时钟（HSI）8MHz作为系统时钟源[^2]。在代码未显式配置时钟时，系统时钟频率为： $$f_{sys} = 8\ \text{MHz} \Rightarrow T_{sys} = 1/8\ \mu\text{s} = 0.125\ \mu\text{s}$$ #### 步骤2：分析延时函数代码 ```c void delay() { for (int i = 0; i < 500000; i++) { __NOP(); } } ``` 该延时函数包含： 1. 循环变量初始化（`i=0`） 2. 循环条件判断（`i < 500000`） 3. `__NOP()`指令（单周期空操作） 4. 循环变量自增（`i++`） #### 步骤3：估算指令周期数 在Cortex-M3架构中（STM32F103系列）： - `__NOP()`：1时钟周期 - 循环条件判断：约2周期（加载+比较） - 变量自增：1周期 - 跳转指令：1周期 **单次循环总周期数**： $$T_{loop} = (条件判断) + (自增) + (跳转) + (NOP) = 2+1+1+1 = 5\ \text{周期}$$ **总周期数**： $$N_{total} = 500000 \times 5 = 2,500,000\ \text{周期}$$ #### 步骤4：计算延时时间 $$t_{delay} = N_{total} \times T_{sys} = 2.5 \times 10^6 \times 0.125\ \mu\text{s} = 312.5\ \text{ms}$$ #### 步骤5：确定LED闪烁频率 完整周期包含两次延时： $$T_{blink} = 2 \times t_{delay} = 625\ \text{ms} \Rightarrow f_{blink} = 1/T_{blink} \approx 1.6\ \text{Hz}$$ #### 步骤6：验证优化影响 实际执行时间受以下因素影响： 1. 编译器优化等级（Keil MDK默认可能开启-O0不优化） 2. 指令流水线效应 3. 内存访问延迟 建议使用以下方法验证： ```c // 使用SysTick定时器精确测量（需添加代码） SysTick->LOAD = 0xFFFFFF; // 24位最大值 SysTick->VAL = 0; SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; delay(); uint32_t cycles = 0xFFFFFF - SysTick->VAL; ``` ### 硬件配置注意事项 1. **VDDA/VDD供电**：需保持3.3V±10%以确保时钟稳定性[^1] 2. **Proteus仿真误差**：软件仿真与实际硬件存在时序差异（建议±20%误差容限） 3. **时钟树配置**：确认未启用PLL或其他分频器（保持8MHz直接使用） ### 延时优化建议 1. 调整循环次数：`500000`改为`250000`可将频率提升至3.2Hz 2. 使用定时器中断实现精确控制： ```c // 配置TIM2定时器（示例） RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN; TIM2->PSC = 8000-1; // 8MHz/8000=1KHz TIM2->ARR = 500-1; // 500ms中断 TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; ```