嵌入式計(jì)時(shí)器簡介

嵌入式計(jì)時(shí)器是一種在嵌入式系統(tǒng)中用于計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和測量時(shí)間間隔的設(shè)備。它們通常用于生成精確的延遲、測量輸入信號(hào)的頻率或產(chǎn)生PWM信號(hào)。嵌入式計(jì)時(shí)器主要包括硬件計(jì)時(shí)器（例如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘）和軟件計(jì)時(shí)器。

嵌入式計(jì)時(shí)器類型

1. 1. 硬件計(jì)時(shí)器 ：硬件計(jì)時(shí)器通常集成在微控制器或處理器中，包括定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）等。它們可以精確地計(jì)算時(shí)間間隔，適用于對(duì)時(shí)間精度要求較高的場景。
2. 2. 軟件計(jì)時(shí)器 ：軟件計(jì)時(shí)器是使用軟件代碼實(shí)現(xiàn)的計(jì)時(shí)器，通常通過使用系統(tǒng)時(shí)鐘或硬件計(jì)時(shí)器作為基準(zhǔn)。它們相較于硬件計(jì)時(shí)器在精度上可能略有差距，但便于擴(kuò)展和靈活控制。

嵌入式計(jì)時(shí)器應(yīng)用

1. 1. 延時(shí) ：嵌入式計(jì)時(shí)器可以用于產(chǎn)生精確的延遲，例如在執(zhí)行任務(wù)之間的間隔。
2. 2. 計(jì)數(shù) ：計(jì)時(shí)器可以用于計(jì)數(shù)操作，例如檢測外部事件發(fā)生的次數(shù)。
3. 3. 頻率測量 ：計(jì)時(shí)器可以用于測量外部信號(hào)的頻率，例如捕獲輸入信號(hào)的上升沿和下降沿。
4. 4. PWM信號(hào)生成 ：嵌入式計(jì)時(shí)器可以用于生成PWM信號(hào)，用于控制電機(jī)、LED等設(shè)備。

示例代碼（以STM32為例）

使用STM32F10x微控制器實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能的示例代碼（ 硬件實(shí)現(xiàn) ）。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

// 配置TIM2以生成時(shí)間基準(zhǔn)
void TIM2_Configuration(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

    // 使能TIM2時(shí)鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 配置TIM2基本參數(shù)
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; // 設(shè)置計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 設(shè)置預(yù)分頻
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 使能TIM2
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void delay_ms(uint16_t ms)
{
    uint16_t i;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        TIM_SetCounter(TIM2, 0);
        while (TIM_GetCounter(TIM2) < 1000)
        {
        }
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化系統(tǒng)配置
    SystemInit();

    // 配置TIM2以生成時(shí)間基準(zhǔn)
    TIM2_Configuration();

    while (1)
    {
        // 延時(shí)1000毫秒
        delay_ms(1000);

        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要執(zhí)行一些動(dòng)作）...
    }
}

使用STM32F10x微控制器實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能的示例代碼（ 軟件實(shí)現(xiàn) ）。。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

// 獲取系統(tǒng)時(shí)鐘
uint32_t SystemCoreClock;

// 延時(shí)微秒
void delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t i, j;
    uint32_t count = (SystemCoreClock / 8000000) * us;

    for (i = 0; i < count; i++)
    {
        for (j = 0; j < 2; j++)
        {
            __NOP(); // No Operation指令，用于延時(shí)
        }
    }
}

// 延時(shí)毫秒
void delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t i;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        delay_us(1000);
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化系統(tǒng)配置
    SystemInit();

    // 獲取系統(tǒng)時(shí)鐘
    SystemCoreClock = SystemCoreClock;

    while (1)
    {
        // 延時(shí)1000毫秒
        delay_ms(1000);

        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要執(zhí)行一些動(dòng)作）...
    }
}

使用STM32F10x微控制器的計(jì)數(shù)器功能的示例代碼（ 硬件實(shí)現(xiàn) ）。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

void TIM2_Counter_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

    // 使能TIM2和GPIOA時(shí)鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置GPIOA0作為輸入，上拉
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 配置TIM2基本參數(shù)
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置TIM2的輸入捕獲
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿捕獲
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
    TIM_PWMIConfig(TIM2, &TIM_ICInitStructure);

    // 使能TIM2
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

int main(void)
{
    uint16_t counter_value;

    TIM2_Counter_Config(); // 配置TIM2計(jì)數(shù)器

    while (1)
    {
        counter_value = TIM_GetCounter(TIM2); // 讀取TIM2計(jì)數(shù)器的值

        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要處理計(jì)數(shù)值）...
    }
}

使用STM32F10x微控制器的計(jì)數(shù)器功能的示例代碼（ 軟件實(shí)現(xiàn) ）。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_exti.h"
#include "misc.h"

volatile uint32_t pulseCounter = 0;

void EXTI0_Configuration(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能GPIOA時(shí)鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置GPIOA0作為輸入，上拉
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 使能AFIO時(shí)鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

    // 配置GPIOA0為外部中斷源
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);

    // 配置EXTI線0
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    // 配置NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
    {
        pulseCounter++; // 增加脈沖計(jì)數(shù)值

        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除中斷標(biāo)志位
    }
}

int main(void)
{
    uint32_t counter_value;

    EXTI0_Configuration(); // 配置外部中斷（EXTI）

    while (1)
    {
        counter_value = pulseCounter; // 讀取脈沖計(jì)數(shù)值

        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要處理計(jì)數(shù)值）...
    }
}

使用STM32F10x微控制器生成PWM信號(hào)的示例代碼（ 硬件實(shí)現(xiàn) ）。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

// 配置TIM3以生成PWM信號(hào)
void TIM3_PWM_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    // 使能TIM3和GPIOB時(shí)鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    // 配置GPIOB5為復(fù)用推挽輸出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    // 配置TIM3基本參數(shù)
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 19999; // 設(shè)置計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 設(shè)置預(yù)分頻
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置TIM3通道2的PWM輸出
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 10000; // 初始占空比設(shè)置為50%
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

    // 使能TIM3
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

int main(void)
{
    // 配置TIM3以生成PWM信號(hào)
    TIM3_PWM_Configuration();

    while (1)
    {
        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要調(diào)整PWM信號(hào)的占空比等）...
    }
}

使用STM32F10x微控制器生成PWM信號(hào)的示例代碼（ 軟件實(shí)現(xiàn) ）。

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

// 配置TIM2以生成時(shí)間基準(zhǔn)
void TIM2_Configuration(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

    // 使能TIM2時(shí)鐘
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 配置TIM2基本參數(shù)
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; // 設(shè)置計(jì)數(shù)器自動(dòng)重裝值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 設(shè)置預(yù)分頻
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 使能TIM2
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

void delay_us(uint16_t us)
{
    uint16_t i;
    for (i = 0; i < us; i++)
    {
        TIM_SetCounter(TIM2, 0);
        while (TIM_GetCounter(TIM2) < 1)
        {
        }
    }
}

// 配置GPIOB5輸出
void GPIOB5_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能GPIOB時(shí)鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    // 配置GPIOB5為推挽輸出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

void Software_PWM(uint16_t onTime, uint16_t offTime)
{
    GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
    delay_us(onTime);
    GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);
    delay_us(offTime);
}

int main(void)
{
    uint16_t onTime = 5000;   // 設(shè)定PWM信號(hào)的占空比時(shí)間 (單位：微秒)
    uint16_t offTime = 5000;  // 設(shè)定PWM信號(hào)的空閑時(shí)間 (單位：微秒)

    // 配置TIM2以生成時(shí)間基準(zhǔn)
    TIM2_Configuration();

    // 配置GPIOB5輸出
    GPIOB5_Configuration();

    while (1)
    {
        // 使用軟件PWM模擬信號(hào)輸出
        Software_PWM(onTime, offTime);

        // ...其他代碼（可以根據(jù)需要調(diào)整PWM信號(hào)的占空比等）...
    }
}

硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)中通常涉及到相同的功能，但它們的實(shí)現(xiàn)方式和性能有所不同。以下是硬件實(shí)現(xiàn)與軟件實(shí)現(xiàn)的主要區(qū)別：

1. 1. 資源占用：硬件實(shí)現(xiàn)通常利用專用的外設(shè)（如定時(shí)器、PWM模塊等）來實(shí)現(xiàn)功能。這些外設(shè)通常能夠在微控制器的內(nèi)部并行工作，不占用CPU的計(jì)算資源。而軟件實(shí)現(xiàn)主要依賴于CPU執(zhí)行代碼，因此會(huì)占用更多的CPU資源。
2. 2. 精度和穩(wěn)定性：硬件實(shí)現(xiàn)通常具有更高的精度和穩(wěn)定性，因?yàn)樗鼈兪怯蓪ｉT設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)的，不受CPU負(fù)載、中斷等因素的影響。軟件實(shí)現(xiàn)的精度和穩(wěn)定性較低，因?yàn)樗鼈兪艿紺PU負(fù)載、中斷處理和其他任務(wù)的影響。
3. 3. 可配置性和靈活性：硬件實(shí)現(xiàn)的功能通常具有較低的可配置性和靈活性，因?yàn)樗鼈兪怯蓪Ｓ玫挠布娐穼?shí)現(xiàn)的，這些電路通常只能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行配置。軟件實(shí)現(xiàn)具有更高的可配置性和靈活性，因?yàn)樗鼈兪怯?a target="_blank">程序代碼實(shí)現(xiàn)的，可以根據(jù)需求進(jìn)行修改。
4. 4. 實(shí)現(xiàn)難度：硬件實(shí)現(xiàn)通常需要對(duì)微控制器的外設(shè)有較深入的了解，編程難度相對(duì)較高。軟件實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡單，不需要對(duì)硬件電路有深入的了解。
5. 5. 開發(fā)和維護(hù)成本：硬件實(shí)現(xiàn)通常具有較高的開發(fā)和維護(hù)成本，因?yàn)樗鼈冃枰獙ｉT的硬件電路和外設(shè)。軟件實(shí)現(xiàn)的成本較低，因?yàn)樗鼈冎恍枰帉懘a。

說了這么多，其實(shí)定時(shí)器的本質(zhì)是一種特殊的計(jì)數(shù)器，它能夠按照預(yù)定的頻率自動(dòng)遞增（或遞減）計(jì)數(shù)值。定時(shí)器在達(dá)到預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值時(shí)會(huì)觸發(fā)事件，例如產(chǎn)生中斷、翻轉(zhuǎn)輸出引腳狀態(tài)等。定時(shí)器是微控制器內(nèi)部的一個(gè)硬件模塊，可以獨(dú)立于CPU運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間間隔和事件觸發(fā)。

定時(shí)器的工作原理如下：

1. 1. 時(shí)鐘源：定時(shí)器需要一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘源作為基準(zhǔn)，時(shí)鐘源可以是內(nèi)部的系統(tǒng)時(shí)鐘，也可以是外部提供的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘源的頻率決定了定時(shí)器的最高計(jì)數(shù)速率。
2. 2. 預(yù)分頻器：預(yù)分頻器用于降低時(shí)鐘源的頻率，從而實(shí)現(xiàn)較低的計(jì)數(shù)速率。預(yù)分頻器可以根據(jù)需要進(jìn)行配置。
3. 3. 計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器是定時(shí)器的核心部分，它按照預(yù)分頻后的時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器可以配置為向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。
4. 4. 自動(dòng)重載值：當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到設(shè)定的自動(dòng)重載值時(shí)，定時(shí)器會(huì)觸發(fā)事件，例如產(chǎn)生中斷、翻轉(zhuǎn)輸出引腳狀態(tài)等。此外，計(jì)數(shù)器會(huì)根據(jù)配置自動(dòng)回到初始值，重新開始計(jì)數(shù)。
5. 5. 輸出比較、捕獲等功能：許多定時(shí)器還具有輸出比較、輸入捕獲等功能，用于生成PWM信號(hào)、測量外部信號(hào)的周期等。

定時(shí)器在嵌入式系統(tǒng)中有許多應(yīng)用，如實(shí)現(xiàn)精確延時(shí)、周期性任務(wù)調(diào)度、PWM信號(hào)生成、脈沖寬度測量等。定時(shí)器提供了一種高精度、低資源占用的時(shí)間控制手段，可以有效地支持復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用。

Simulink實(shí)現(xiàn)

既然定時(shí)器的本質(zhì)是一個(gè)累加邏輯，那接下來我們嘗試在simulink中用多種方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)器功能，例如當(dāng)某個(gè)功能觸發(fā)時(shí)開始計(jì)時(shí)，功能停止時(shí)計(jì)時(shí)保持不變，當(dāng)計(jì)時(shí)累計(jì)達(dá)到某個(gè)設(shè)定值時(shí)觸發(fā)另一個(gè)事件執(zhí)行。（夏季空調(diào)內(nèi)循環(huán)制冷，計(jì)時(shí)20min后開啟30s外循環(huán)換氣）

Matlab Function的實(shí)現(xiàn)方式

MATLAB Function 模塊可以幫助我們?cè)赟imulink 模型中實(shí)現(xiàn)MATLAB函數(shù)的功能，也可以生成可讀、高效、緊湊的 C代碼，應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。

圖中u2模擬計(jì)時(shí)器的條件，我們?cè)O(shè)定為周期為5,占空比為50%的方波信號(hào)，t2等于Simulnk模型的仿真步長，x是上一時(shí)刻的計(jì)時(shí)數(shù)值。MATLAB Function中的代碼如下：

function y = fcn(u,t,x)

if u == 1

x = x + t;

end

y = x;

配置參數(shù)

運(yùn)行結(jié)果

Simulink基礎(chǔ)模塊的實(shí)現(xiàn)方式

使用基礎(chǔ)模塊搭建的Simulink模型如下圖，主要借助switch和add來實(shí)現(xiàn)。

S****tateflow狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式

計(jì)時(shí)器功能也可以分為兩個(gè)狀態(tài)，即累加狀態(tài)和保持狀態(tài)，所以也可以使用Stateflow來實(shí)現(xiàn)。

chart內(nèi)部如下

Stateflow流程圖的實(shí)現(xiàn)方式

在Simulink軟件開發(fā)過程中，對(duì)于比較簡單的Stateflow邏輯，尤其是條件選擇邏輯，可以使用流程圖代替狀態(tài)圖，以簡化邏輯。

chart內(nèi)部如下

simulink中還有一些和計(jì)數(shù)相關(guān)的模塊如下

1. Counter Free-Running

自由計(jì)數(shù)器（Counter Free-Running）是一種無限制的計(jì)數(shù)器，可以無限地遞增或遞減。它通常用于計(jì)算脈沖信號(hào)的數(shù)量、測量時(shí)間等。在 Simulink 中，您可以使用Discrete庫中的Counter Free-Running模塊來創(chuàng)建自由計(jì)數(shù)器。

2. Counter

Conter模塊可以通過指定的數(shù)據(jù)范圍實(shí)現(xiàn)向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)。當(dāng)選擇Count direction參數(shù)為向上計(jì)數(shù)時(shí)，模塊將使能 Inc （增量）端口；當(dāng)選擇Count direction參數(shù)為向下計(jì)數(shù)時(shí)，模塊將使能 Dec （減量）端口。如果Count event參數(shù)為Free running，模塊將禁用Inc或Dec端口，并且使用固定時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)數(shù)。針對(duì)于Count event參數(shù)的所有其他設(shè)定，每當(dāng)在Inc或Dec輸入端口發(fā)生觸發(fā)事件時(shí)，模塊都會(huì)使計(jì)數(shù)器遞增或遞減。當(dāng)觸發(fā)事件發(fā)生在Rst端口時(shí)，模塊復(fù)位，計(jì)數(shù)器恢復(fù)到初始設(shè)定狀態(tài)。

3. Counter Limited

限制計(jì)數(shù)器（Counter Limited）是一種具有上限或下限的計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)設(shè)的限制值時(shí)，它會(huì)回到初始值重新開始計(jì)數(shù)。您可以使用Simulink > Discrete庫中的Counter Limited模塊來創(chuàng)建限制計(jì)數(shù)器。

讓我們重新回到最開始的例子：夏季空調(diào)內(nèi)循環(huán)制冷，計(jì)時(shí)20min后開啟30s外循環(huán)換氣，這個(gè)例子包含兩個(gè)計(jì)時(shí)器和兩次事件觸發(fā)和狀態(tài)切換，我們?cè)囍胹imulink的基礎(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)此功能。

C代碼如下：

#include < stdint.h >
#include < stdbool.h >
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"

// Define constants for internal and external circulation times in milliseconds
#define INTERNAL_CIRCULATION_TIME (20 * 60 * 1000) // 20 minutes
#define EXTERNAL_CIRCULATION_TIME (30 * 1000) // 30 seconds

// Function prototypes for internal and external circulation control
void set_internal_circulation();
void set_external_circulation();

// Function prototype for millisecond delay
void delay_ms(uint32_t ms);

int main(void)
{
    uint32_t internal_timer = 0; // Timer to track the time spent in internal circulation mode
    uint32_t external_timer = 0; // Timer to track the time spent in external circulation mode
    bool is_internal_circulation = true; // Flag to indicate whether the current mode is internal circulation

    // Set the initial mode to internal circulation
    set_internal_circulation();

    // Main loop
    while (1)
    {
        delay_ms(1); // 1 millisecond delay

        // If the current mode is internal circulation
        if (is_internal_circulation)
        {
            internal_timer += 1; // Increment the internal timer

            // If the internal timer reaches the predefined internal circulation time
            if (internal_timer >= INTERNAL_CIRCULATION_TIME)
            {
                // Switch to external circulation mode
                set_external_circulation();
                is_internal_circulation = false;
                // Reset the internal timer
                internal_timer = 0;
            }
        }
        else // If the current mode is external circulation
        {
            external_timer += 1; // Increment the external timer

            // If the external timer reaches the predefined external circulation time
            if (external_timer >= EXTERNAL_CIRCULATION_TIME)
            {
                // Switch to internal circulation mode
                set_internal_circulation();
                is_internal_circulation = true;
                // Reset the external timer
                external_timer = 0;
            }
        }
    }

    return 0;
}

// Function to set internal circulation mode
void set_internal_circulation()
{
    // Implement your logic to set internal circulation here
}

// Function to set external circulation mode
void set_external_circulation()
{
    // Implement your logic to set external circulation here
}

// Function to provide a millisecond delay
void delay_ms(uint32_t ms)
{
    // Implement a software delay function here, or use the provided hardware timer delay function
}

simulink模型如下：