STM32延时函数的三种方法

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( )。

1.普通延时法

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，不过要做的比较精准还是要下一番功夫。下面的代码是在网上搜到的，经测试延时比较精准。

//粗延时函数，微秒

void delay_us(u16 time){ 
   
   u16 i=0;  

   while(time--){

      i=10;  //自己定义
      while(i--) ;    
   }
}

//毫秒级的延时
void delay_ms(u16 time){    

   u16 i=0;  

   while(time--){

      i=12000;  //自己定义
      while(i--) ;    
   }
}

2.SysTick 定时器延时

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 在STM32的参考手册里面介绍的很简单，其详细介绍，请参阅《Cortex-M3 权威指南》。

这里面也有两种方式实现：

a.中断方式如下，定义延时时间time_delay，SysTick_Config()定义中断时间段，在中断中递减time_delay，从而实现延时。

volatile unsigned long time_delay; // 延时时间，注意定义为全局变量

//延时n_ms

void delay_ms(volatile unsigned long nms)

{

    //SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断

    if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000))

    {

   

        while (1);

    }

    time_delay=nms;//读取定时时间

    while(time_delay);

    SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

    SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

//延时nus

void delay_us(volatile unsigned long nus)

{

 //SYSTICK分频--1us的系统时钟中断

    if (SysTick_Config(SystemFrequency/1000000))

    {

   

        while (1);

    }

    time_delay=nus;//读取定时时间

    while(time_delay);

    SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

    SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}


    //在中断中将time_delay递减。实现延时


void SysTick_Handler(void)

{

    if(time_delay)

        time_delay--;

}

b.非中断方式

主要仿照原子的《STM32不完全手册》。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72M，所以SYSTICK的时钟为9M，即SYSTICK定时器以9M的频率递减。SysTick 主要包含CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等4 个寄存器，

SysTick->CTRL

扫描二维码关注公众号，回复： 11625101 查看本文章

位段	名称	类型	复位值	描述
16	COUNTFLAG	R	0	如果在上次读本寄存器后systick已为0，则该位为1，若读该位自动清零
2	CLKSOURCE	RW	0	0：外部时钟源 1：内部时钟
1	TICKINT	RW	0	0：减到0无动作；1：减到0产生systick异常请求
0	ENABLE	RW	0	systick定时器使能位

SysTick-> LOAD

位段	名称	类型	复位值	描述
23:0	RELOAD	RW	0	减到0时被重新装载的值

SysTick-> VAL

位段	名称	类型	复位值	描述
23:0	CURRENT	RW	0	读取时返回当前倒计数的值，写则清零，同时还会清除在systick控制及状态寄存器中的COUNTFLAG标志

SysTick-> CALIB 不常用，在这里我们也用不到，故不介绍了。

程序如下，相当于查询法。

//仿原子延时，不进入systic中断

void delay_us(u32 nus)

{

 u32 temp;

 SysTick->LOAD = 9*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(u16 nms)

{

 u32 temp;

 SysTick->LOAD = 9000*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

}

三种方式各有利弊，第一种方式容易理解，但不太精准。第二种方式采用库函数，编写简单，由于中断的存在，不利于在其他中断中调用此延时函数。第三种方式直接操作寄存器，看起来比较繁琐，其实也不难，同时克服了以上两种方式的缺点，个人感觉比较好用

在STM32标准库中是通过SysTick_Config()函数配置时钟中断的，然后SysTick_Handler()函数自动定时触发其中的函数。

    if(SysTick_Config(SystemCoreClock/1000))
        while(1);
    
    /*    系统中断处理函数     */
    void SysTick_Handler(void)
    {
        /* 定义时钟中断处理函数 */
    }

库文件中对SysTick_Config()函数的定义如下所示：

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) { return (1UL); }    /* Reload value impossible 
  */
  SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL); /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */
  SysTick->VAL   = 0UL;  /* Load the SysTick Counter Value */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                         /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0UL);                                                     /* Function successful */
}

SysTick_Config()函数内部主要是对SysTick寄存器的控制, 最主要是修改其中的重载计数值，然后设置中断优先级，配置控制寄存器。

SysTick->CTRL,
控制和状态寄存器, 位[0]是使能位; 位[1]TICKINT 计数将为0时是否触发SysTick Handler; CLKSOURCE 时钟源; COUNTFLAG 计数是否减为0.
SysTick->LOAD,
重装载寄存器，作用是当计数减为0时，将特定的初始值装载到当前值寄存器中。
SysTick->VAL,
当前值寄存器，当前计数值，每一次系统中断就减小1
SysTick->CALIB,
校准值寄存器

STM32延时函数的三种方法

猜你喜欢