这种延时方式应该是大家在51单片机时候,接触最早的延时函数。这个比较简单,让单片机做一些无关紧要的工作来打发时间,经常用循环来实现,在某些编译器下,代码会被优化,导致精度较低,用于一般的延时,对精度不敏感的应用场景中。 //微秒级的延时 void delay_us(uint32_t delay_us) { volatile unsigned int num; volatile unsigned int t;
for (num = 0; num < delay_us; num++) { t = 11; while (t != 0) { t--; } } } //毫秒级的延时 void delay_ms(uint16_t delay_ms) { volatile unsigned int num; for (num = 0; num < delay_ms; num++) { delay_us(1000); } }
定时器中断
定时器具有很高的精度,我们可以配置定时器中断,比如配置1ms中断一次,然后间接判断进入中断的次数达到精确延时的目的。这种方式精度可以得到保证,但是系统一直在中断,不利于在其他中断中调用此延时函数,有些高精度的应用场景不适合,比如其他外设正在输出,不允许任何中断打断的情况。
2任何定时器都可以实现,下面我们以SysTick 定时器为例介绍:
初始化SysTick 定时器: /* 配置SysTick为1ms */ RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks); SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000); 中断服务函数:
void SysTick_Handler(void) { TimingDelay_Decrement(); } void TimingDelay_Decrement(void) { if (TimingDelay != 0x00) { TimingDelay--; } } 延时函数:
void Delay(__IO uint32_t nTime) { TimingDelay = nTime; while(TimingDelay != 0); }
查询定时器
为了解决定时器频繁中断的问题,我们可以使用定时器,但是不使能中断,使用查询的方式去延时,这样既能解决频繁中断问题,又能保证精度。
以SysTick 定时器为例介绍。
CM3内核的处理器,内部包含了一个SysTick定时器,SysTick是一个24位的倒计数定时器,当计到0时,将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除,就永不停息。
SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8,在这里我们选用内部时钟源120M,所以SYSTICK的时钟为(120/8)M,即SYSTICK定时器以(120/8)M的频率递减。SysTick 主要包含CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等4 个寄存器。
▼CTRL:控制和状态寄存器 图片
▼LOAD:自动重装载除值寄存器 图片
▼VAL:当前值寄存器 图片
▼CALIB:校准值寄存器 使用不到,不再介绍 代码 void delay_us(uint32_t nus) { uint32_t temp; SysTick->LOAD = RCC_Clocks.HCLK_Frequency/1000000/8*nus; SysTick->VAL=0X00;//清空计数器 SysTick->CTRL=0X01;//使能,减到零是无动作,采用外部时钟源 do { temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值 }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));//等待时间到达 SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 } void delay_ms(uint16_t nms) { uint32_t temp; SysTick->LOAD = RCC_Clocks.HCLK_Frequency/1000/8*nms; SysTick->VAL=0X00;//清空计数器 SysTick->CTRL=0X01;//使能,减到零是无动作,采用外部时钟源 do { temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值 }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));//等待时间到达 SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 }
图片 汇编指令
如果系统硬件资源紧张,或者没有额外的定时器提供,又不想方法1的普通延时,可以使用汇编指令的方式进行延时,不会被编译优化且延时准确。
/*! * @param ulCount:延时时钟数 * @NOTE ulCount每增加1,该函数增加3个时钟 */ void SysCtlDelay(unsigned long ulCount) { __asm(" subs r0, #1\n" " bne.n SysCtlDelay\n" " bx lr"); } 这3个时钟指的是CPU时钟,也就是系统时钟。120MHZ,也就是说1s有120M的时钟,一个时钟也就是1/120us,也就是周期是1/120us。3个时钟,因为执行了3条指令。 使用这种方式整理ms和us接口,在Keil和IAR环境下都测试通过。 /*120Mhz时钟时,当ulCount为1时,函数耗时3个时钟,延时=3*1/120us=1/40us*/ /* SystemCoreClock=120000000
us级延时,延时n微秒 SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000000));
ms级延时,延时n毫秒 SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000));
m级延时,延时n秒 SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3)); */
#if defined (__CC_ARM) /*!< ARM Compiler */ __asm void SysCtlDelay(unsigned long ulCount) { subs r0, #1; bne SysCtlDelay; bx lr; } #elif defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */ void SysCtlDelay(unsigned long ulCount) { __asm(" subs r0, #1\n" " bne.n SysCtlDelay\n" " bx lr"); }
#elif defined (__GNUC__) /*!< GNU Compiler */ void __attribute__((naked)) SysCtlDelay(unsigned long ulCount) { __asm(" subs r0, #1\n" " bne SysCtlDelay\n" " bx lr"); }
#elif defined (__TASKING__) /*!< TASKING Compiler */ /*无*/ #endif /* __CC_ARM */
|