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1. STM32延时函数概述 STM32工程中经常要用到延时函数，比如控制LED灯的闪烁、LCD屏的刷新、电机控制、一些接口驱动如I2C、SPI总线驱动等都要用到延时函数。有些场合对延时函数要求没那么高，如LED灯的亮灭，而有些场合对延时函数要求很高，甚至达到微秒级，作者也是在写I2C驱动程序时要用到很精确的延时函数，查阅了不少资料，这里做个总结吧。 2. 延时函数实现方法说到延时函数的实现，其实就两大类：软件延时和硬件延时，软件延时即是通过让CPU“空转”，通过计算不同指令周期的时间，对照CPU主频大小，大致算出延时时间，很显然，这种实现方法不精确，但却很好实现；硬件延时即是在系统时钟的驱动下，通过硬件对寄存器设定累加或累减直到满足一定条件，这种延时方法能够做到很精确，而且不占用CPU资源，CPU可以设定好延时时间后去干别的活，但是可能要对所用到的寄存器进行设置。这里再补充一下，通过硬件进行延时，其实现又分为配置定时器延时和通过中断延时。下面详细介绍。 2.1 软件延时软件延时很简单，不解释。 void delay_us(u16 t) { u16 i =0; for(i=0;i<t;i++); } 2.2 硬件延时2.2.1 定时器延时STM32中CM3内核中包含一个SysTick定时器，它是一个24位倒计数定时器，计数到0后又从RELOAD寄存器中自动重装定时器初值。下面配置延时函数： 外部时钟8MHZ,倍频到72MHZ,然后SysTick定时器再8分频，所以SysTick定时器的工作频率为9MHZ.也就是说一秒跳动9MHZ.又定义了fac_us和fac_ms.它们分别为延时的基数。 在STM32固件库的core_cm3.h文件中有如下结构体定义： typedef struct { __IO uint32_t CTRL; __IO uint32_t LOAD; __IO uint32_t VAL; __I uint32_t CALIB; } SysTick_Type;
CTRL寄存器控制着SysTick定时器，LOAD寄存器表示计数完了以后再次重装的值，也就是下面函数马上要根据实际定时长度进行赋值的，VAL寄存器表示当前当前计数值的值，CALIB不常用，不用关心。 static u8 fac_us=0;//us延时倍乘数 static u16 fac_ms=0;//ms延时倍乘数 void delay_init() { SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);//选择外部时钟HCLK/8 fac_us=SystemCoreClock/8000000; //72000000/8000000 = 9 fac_ms=(u16)fac_us*1000; // 值为9000 } 这个函数是us延时函数，上面已经说了，SysTick时钟工作频率为9MHZ. 比如要延时10us.时SysTick->LOAD = 10*fac_us =10*9 =90.对于每秒跳动9MHZ的时钟，数90下，正好时间是10us.下面的以此类推。 void delay_us(u32 nus) { u32 temp; SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载 SysTick->VAL=0x00; //清空计数器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始倒数 do { temp=SysTick->CTRL; } while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 } /* nms延时函数 注意nms的范围，SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,参数限制为(72MHz下)： nms*fac_ms=nms*9000 <2^24 算得对72M条件下,nms<=1864 */ void delay_ms(u16 nms) { u32 temp; SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit) SysTick->VAL =0x00; //清空计数器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数 do { temp=SysTick->CTRL; } while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 }
2.2.2 中断延时
同样使用SysTick定时器实现延时，还可以通过中断方式实现，通过库函数SysTick_Config()配置SysTick定时器，同时开中断，由于设置的nms会在中断中递减，所以delay_ms函数中只要不断查询time_delay的值是否为0即可， unsigned long time_delay; void delay_ms(volatile unsigned long nms) { if(SysTick_Config(SYSCLK_FREQ_72MHz/1000)) { while(1); } time_delay = nms; while(time_delay); SysTick->CTRL = 0x00; SysTick->VAL =0x00; } 中断中的实现： void SysTick_Handler(void) { if(time_delay) { time_delay--; } } 总结：软件延时实现方便，但延时不精确；硬件中断方式延时可以做到精确延时，但是要求开中断，在中断嵌套中，不利于其它中断调用此延时函数；定时器延时中断很好的解决了以上两种延时的缺点，同时又不使用中断，使用最好。
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