STM32延时函数的四种方法
单片机编程过程中经常用到延时函数,最常用的莫过于微秒级延时delay_us()和毫秒级delay_ms()。本文基于STM32F207介绍4种不同方式实现的延时函数。
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1、普通延时
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voiddelay_us(uint32_tdelay_us){
volatileunsignedintnum;
volatileunsignedintt;
for(num=0;num { t=11; while(t!=0) { t--; } }}//毫秒级的延时voiddelay_ms(uint16_tdelay_ms){ volatileunsignedintnum; for(num=0;num { delay_us(1000); }} 上述工程源码仓库:https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/02-Template 2、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。 STM32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: RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency/1000); 中断服务函数: voidSysTick_Handler(void){ TimingDelay_Decrement();}voidTimingDelay_Decrement(void){ if(TimingDelay!=0x00) { TimingDelay--; }} 延时函数: voidDelay(__IOuint32_tnTime){ TimingDelay=nTime; while(TimingDelay!=0);} 上述工程源码仓库:https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/02-Template 3、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。 STM32任何定时器都可以实现,下面我们以SysTick定时器为例介绍。 STM32的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LOAD:自动重装载除值寄存器 VAL:当前值寄存器 CALIB:校准值寄存器,使用不到,不再介绍。 示例代码: 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,减到零是没动作,采用外部时钟源 do { temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值 }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1等待时长到达 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,减到零是没动作,采用外部时钟源 do { temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值 }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1等待时长到达 SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器 SysTick->VAL =0x00; //清空计数器} 上述工程源码仓库:https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/04-Delay 4、汇编指令 假如系统硬件资源紧张,或者没有额外的定时器提供,又不想方法1的普通延时,能够使用汇编指令的方式进行延时,不会被编译优化且延时精确。 STM32F207在IAR环境下 void SysCtlDelay(unsigned long ulCount){ __asm(" subs r0, #1n" " bne.n SysCtlDelayn" " bx lr");} 私信我就可以绿色图标airuimcu 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1/120 us,也就是周期是1/120 us。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。 #if defined (__CC_ARM) __asmvoidSysCtlDelay(unsignedlongulCount){ subsr0,#1; bneSysCtlDelay; bxlr;}#elif defined ( __ICCARM__ ) voidSysCtlDelay(unsignedlongulCount){ __asm(" subs r0, #1n" " bne.n SysCtlDelayn" " bx lr");} #elif defined (__GNUC__) void__attribute__((naked))SysCtlDelay(unsignedlongulCount){ __asm(" subs r0, #1n" " bne SysCtlDelayn" " bx lr");} #elif defined (__TASKING__) #endif



