延时函数:普通延时,硬件定时器延时,系统定时器延时

延时函数:普通延时,硬件定时器延时,系统定时器延时一 普通延时函数 此种延时是基于让 MCU 做一些无意义的循环操作来打发时间 优点是简单易懂 缺点是会占用 MCU 的处理资源且精度较低 主要用于程序简单 无严格时间要求的场景中 微秒级的延时 void delay us uint32 t delay us volatile unsigned int num

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一、普通延时函数

此种延时是基于让MCU做一些无意义的循环操作来打发时间,优点是简单易懂,缺点是会占用MCU的处理资源且精度较低,主要用于程序简单、无严格时间要求的场景中。

//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); } }

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二、基于硬件定时器中断的延时函数

硬件定时器中断延时,需注意:

1、此种方式会频繁进出中断进行计数;

2、当需要在其他中断中使用此种延时方式时,需要提高该定时器中断优先级高于所调用中断,否则会造成高优先级中断中调用低优先级中断,程序卡死;

3、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。

讯享网uint32_t sysTime = 0; /* * 函数名:void TimerInit(void) * 输入参数: * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:初始化定时器,使其时钟频率为4MHz */ void Timer3Init(void) { htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 72-1; htim3.Init.Period = 10-1; htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 向上计数,按上面两行的配置: // 每1MHz即1us会向上计数1次,当计数4次会引发定时器中断或产生溢出事件 htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; // 定时器时钟不从HCLK分频 htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; // 不重新装载或与装载 // 初始化上面的参数 if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK) { Error_Handler(); } if(HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(htim->Instance == TIM3) { __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); /* 配置定时器中断优先级并使能 */ HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn, 1, 0); HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn); } } void TIM3_IRQHandler(void) { HAL_TIM_IRQHandler(&htim3); } void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//HAL_TIM_IRQHandler()调用此函数 { if(htim->Instance == TIM3) { sysTime++; } } /* * 函数名:Delay(uint32_t nTime) * 输入参数:延时时间 * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:延时函数 */ void Delay(uint32_t nTime) { sysTime = nTime; while(sysTime != 0); } 

三、基于硬件定时器的查询方式延时(推荐☆☆☆)

/* * 定义全局变量 */ TIM_HandleTypeDef htim2; uint32_t sysTime = 0; /* * 函数名:void TimerInit(void) * 输入参数: * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:初始化定时器 */ void TimerInit(void) { TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 72-1; // HCLK = 72MHz, 72MHz/72 = 1MHz htim2.Init.Period = 0; // 即每1us会计数满一次 htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 向上计数,按上面两行的配置: // 每1MHz即1us会向上计数1次,当计数4次会引发定时器中断或产生溢出事件 htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; // 定时器时钟不从HCLK分频 htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; // 不重新装载或与装载 // 初始化上面的参数 if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; // 选用内部时钟作为定时器时钟源 if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; // 计数器复位不产生更新事件 sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; // 主从模式不使能 if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(htim->Instance == TIM2) { __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); } } /* * 函数名:void us_timer_delay(uint16_t t) * 输入参数:t-延时时间us * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:定时器实现的延时函数,延时时间为t us,为了缩短时间,函数体使用寄存器操作,用户可对照手册查看每个寄存器每一位的意义 */ void us_timer_delay(uint16_t t) { uint16_t counter = 0; __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, t); //设定计数值 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, counter); //计数器复位 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); //定时器开始计数 while(counter != t) { counter = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2); } HAL_TIM_Base_Stop(&htim2); }

四、基于系统定时器的中断方式延时(推荐☆☆☆)

如需要实现毫秒延时,首先设置系统定时器1毫秒中断一次,在 Delay(__IO uint32_t nTime)中和输入需要延时的ms数即可。

讯享网/* * 函数名:void SysTickInit(uint16_t t) * 输入参数:t-设定时间:1->ms; 2->100us; 3->10us * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:初始化系统滴答时钟的频率和中断优先级 */ void SysTickInit(uint16_t t) { uint32_t init_t = 0; if(t==1) { init_t = SystemCoreClock/1000; } else if(t==2) { init_t = SystemCoreClock/10000; } else if(t==3) { init_t = SystemCoreClock/; } /* 配置滴答时钟频率 * SystemCoreClock/1000: 1ms中断一次 * SystemCoreClock/10000: 10us中断一次 * SystemCoreClock/: 1us中断一次 * 中断时间计算如下:SystemCoreClock = 72MHz = 72,000,000 * SystemCoreClock/1000 = 72,000 * 即系统向下计数72,000次系统时钟频率即:(72,000/72MHz)s = (1/1000)s = 1ms后中断一次 */ if(HAL_SYSTICK_Config(init_t) != HAL_OK) { Error_Handler(); } // 设置滴答定时器中断优先级:最高 HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0); // 使能滴答定时器中断 HAL_NVIC_EnableIRQ(SysTick_IRQn); } /* * 函数名:SysTick_Handler(void) * 输入参数:无 * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:中断服务函数 */ void SysTick_Handler(void) { if (TimingDelay != 0x00) { TimingDelay--; } } /* * 函数名:Delay(__IO uint32_t nTime) * 输入参数:延时时间 * 输出参数:无 * 返回值:无 * 函数作用:延时函数 */ void Delay(__IO uint32_t nTime) { TimingDelay = nTime; while(TimingDelay != 0); } 


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五、基于系统定时器的查询方式延时(推荐☆☆☆☆☆)

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。

void delay_us(uint32_t nus) { uint32_t temp; SysTick->LOAD = RCC_Clocks.HCLK_Frequency//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 }

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