STM32延时函数的实现方法

我们在开发STM32工程时常常都需要使用到延时函数，比如控制LED的闪烁、IIC和SPI总线等都会用到延时函数，笔者刚开始接触STM32时查阅了不少的资料，本文将分享三种方法来实现延时函数。

## 软件延时

软件延时非常的简单粗暴，让单片机循环达到延时的目的：

void Delay(__IO u32 nCount)
{
  for(; nCount != 0; nCount--);
} 

软件延时的优点是简单易懂，实现容易。缺点是不能精准地控制延时时间，在对延时时间要求较高的工程中，软件延时明显不能满足需求。

硬件延时

---

定时器延时（非中断方式）

---

STM32内核中包含一个24位计数器SysTick，计数到0后又重新加载计数初始值到寄存器。下面介绍如何配置延时函数。
STM32外部8MHz时钟倍频到72MHz，然后SysTick计数器再8分频，所以SysTick计数器的工作频率是9MHz(一秒钟计数9M次)。SysTick在STM32的固件库core_cm3.h中是这样定义的：

typedef struct
{
  __IO uint32_t CTRL;                         /*!< Offset: 0x00  SysTick Control and Status Register */
  __IO uint32_t LOAD;                         /*!< Offset: 0x04  SysTick Reload Value Register       */
  __IO uint32_t VAL;                          /*!< Offset: 0x08  SysTick Current Value Register      */
  __I  uint32_t CALIB;                        /*!< Offset: 0x0C  SysTick Calibration Register        */
} SysTick_Type;

CTRL是SysTick控制和状态寄存器，LOAD是SysTick重载值寄存器，VAL是当前值寄存器，CALIB是SysTick校准寄存器（不常用）。实现代码如下：

#include "delay.h"


static uint8_t fac_us=0;//us延时倍数

static uint16_t fac_ms=0;//ms延时倍数

/**
  * @brief  计数器初始化函数
  * @param  None
  * @retval None
  */
void delay_init(void)
{
    SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);//选择外部时钟HCLK/8

    fac_us=SystemCoreClock/8000000; //72000000/8000000 = 9

    fac_ms=(uint16_t)fac_us*1000; //9000
}

/**
  * @brief  us延时函数
  * @param  nus 延时us数
  * @retval None
  */
void delay_us(uint32_t nus)
{
    uint32_t temp;
    SysTick->LOAD = nus*fac_us; //加载时间
    SysTick->VAL = 0x00; //清空计数器
    SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始计数
    do
    {
        temp = SysTick->CTRL;
    }while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
    SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //停止计数
    SysTick->VAL = 0x00; //清空计数器
}

/**
  * @brief  ms延时函数
  * @param  mus 延时ms数
  * @retval None
  */
void delay_ms(uint16_t nms)
{
    uint32_t temp;
    SysTick->LOAD = nms*fac_ms; //加载时间
    SysTick->VAL = 0x00; //清空计数器
    SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开始计数
    do
    {
        temp = SysTick->CTRL;
    }while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达
    SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //停止计数
    SysTick->VAL = 0x00; //清空计数器
}

中断延时（中断方式）

---

使用SysTick计数器的中断方式实现延时，SysTick_Config()配置SysTick计数器，SystemCoreClock/1000实现1ms产生一次中断，在中断函数SysTick_Handler中对time_delay变量减一处理，当time_delay为0时，到达延时时间。实现代码如下：

uint32_t time_delay;

/**
  * @brief  ms延时函数
  * @param  mus 延时ms数
  * @retval None
  */
void delay_ms(__IO uint32_t nms)
{
    if(SysTick_Config(SystemCoreClock/1000)) //配置SysTick计数器
    {
        while(1);
    }
    time_delay = nms;
    while(time_delay);  //time_delay为0时，到达延时时间。
    SysTick->CTRL = 0x00;  
    SysTick->VAL = 0x00;
}

/**
  * @brief  SysTick中断函数
  * @param  None
  * @retval None
  */
void SysTick_Handler(void)
{
    if(time_delay)
    {
        time_delay--;
    }
}

总结

---

使用软件延时实现方便但不能精确延时。使用中断的方法实现的延时函数可以做到精确延时，但使用中断在中断嵌套中不利与其他中断调用此中断函数。使用非中断的方式可以很好的解决以上两种延时方法的缺点，所以比较推荐使用非中断的硬件延时方法实现延时函数。