STM32延时函数的三种方法——最好掌握第三种

https://blog.csdn.net/luodonghuan1/article/details/46573501

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,

CTRL: SysTick控制和状态寄存器
LOAD: SysTick重装载值寄存器
VAL:    SysTick当前值寄存器
CALIB:SysTick校准值寄存器

对这几个寄存器的操作被封装到core_cm3.h中:

SysTick->CTRL

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。

https://www.cnblogs.com/jiwangbujiu/p/5463751.html

STM32精确延迟1us和1ms的函数

延迟1us:

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay_us
* 函数功能           : 延时函数,延时us
* 输    入         : i
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void delay_us(u32 i)
{
    u32 temp;
    SysTick->LOAD=9*i;         //设置重装数值, 72MHZ时
    SysTick->CTRL=0X01;         //使能,减到零是无动作,采用外部时钟源
    SysTick->VAL=0;                //清零计数器
    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=0;    //关闭计数器
    SysTick->VAL=0;        //清空计数器
}

延迟1ms:

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay_ms
* 函数功能           : 延时函数,延时ms
* 输    入         : i
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void delay_ms(u32 i)
{
    u32 temp;
    SysTick->LOAD=9000*i;      //设置重装数值, 72MHZ时
    SysTick->CTRL=0X01;        //使能,减到零是无动作,采用外部时钟源
    SysTick->VAL=0;            //清零计数器
    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=0;    //关闭计数器
    SysTick->VAL=0;        //清空计数器
}

注意:以上两函数中间的参数u32 i不能超过1800,举例,想定时一分钟,可以通过for循环让delay_ms(1000)走60次,而不能使用delay_ms(60000),不然程序就出错了。

原因是:

要注意nms的范围,SysTick->LOAD为24位寄存器,所以最大延时为:nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK;SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms。对72M条件下,nms<=1864。如果超出这个值,就要多次调用此函数来实现。(参考 【STM32】SysTick滴答定时器(delay延时函数讲解) https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/79843806)

 

实践:

用神州王开发板STM32F207中7.7实验-使用systick系统实现精确延时,

直接把这段代码加进去,并注销SysTick_Configuration();,编译之后运行,delay10us只能delay6.2us,delay6us只能delay3.8us;delay4us只能delay2.6us;大约实际是输入数字的0.62~65;

所以实现delay2us则实际输入delay3us,实际延时1.95us,

delay_1ms(10)实际是6ms,delay_1ms(6)实际是3.6ms,

原因应该是系统时钟是120MHz,实际延时函数中的计时单位也是120MHz, 120MHz*0.6=72MHz。后面要将此处修正过来。

根据120MHz的主频,将 SysTick->LOAD=9000*i;  修改为SysTick->LOAD=15000*i;  延时准确;

STM32中3个延时函数

https://blog.csdn.net/weibo1230123/article/details/80769915

第一个延时函数:

void delay(u16 num)
{
  u16 i,j;
  for(i=0;i     for(j=0;j<0x800;j++);
}
eg:delay(50);
第二个延时函数:

void Delayms(u16 ms)
{
  u16 i,j;
  u8 k;
  for(i=0;i     for(j=0;j<0x0500;j++) k++;
}
第三个延时函数:

static u8  fac_us=0;//us延时倍乘数
static u16 fac_ms=0;//ms延时倍乘数
//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
    SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟  HCLK/8
    fac_us=SYSCLK/8;            
    fac_ms=(u16)fac_us*1000;
}                                    
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//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=0x01 ;          //开始倒数  
    do
    {
        temp=SysTick->CTRL;
    }
    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              
}   
//延时nus
//nus为要延时的us数.                                               
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=0x01 ;      //开始倒数      
    do
    {
        temp=SysTick->CTRL;
    }
    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     
}————————————————

 

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