STM32延时函数详解与实践

在 STM32 微控制器中，实现延时函数通常有两种常见方法：

使用循环空转（阻塞式延时）：通过循环计数实现延时，简单但会占用 CPU 资源。
使用定时器（非阻塞式延时）：利用硬件定时器实现精确延时，效率更高。

以下分别介绍这两种方法的实现。

方法 1：使用循环空转实现延时（阻塞式）

这种方法通过循环计数实现延时，适用于简单的应用场景。

#include "stm32f10x.h"  // 根据你的 STM32 型号包含对应的头文件

// 简单延时函数（单位：毫秒）
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    for (uint32_t i = 0; i < ms; i++)
    {
        for (volatile uint32_t j = 0; j < 7200; j++);  // 调整循环次数以适配你的时钟频率
    }
}

// 简单延时函数（单位：微秒）
void Delay_us(uint32_t us)
{
    for (uint32_t i = 0; i < us; i++)
    {
        for (volatile uint32_t j = 0; j < 7; j++);  // 调整循环次数以适配你的时钟频率
    }
}

说明：

Delay_ms 和 Delay_us 是通过空循环实现的延时函数。

循环次数需要根据你的系统时钟频率进行调整。例如，如果系统时钟是 72MHz，可以通过实验调整循环次数以达到准确的延时。

这种方法的缺点是会占用 CPU 资源，无法在延时期间执行其他任务。

方法 2：使用定时器实现延时（非阻塞式）

利用 STM32 的硬件定时器可以实现更精确的延时，同时释放 CPU 资源。

步骤：

配置一个定时器（如 TIM2）。
在延时函数中启动定时器并等待定时器标志位。

以下是实现代码：

#include "stm32f10x.h"  // 根据你的 STM32 型号包含对应的头文件

// 初始化定时器（以 TIM2 为例）
void Timer_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);  // 使能 TIM2 时钟

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 7200 - 1;          // 自动重装载值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1000 - 1;       // 预分频值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  // 使能 TIM2
}

// 毫秒级延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    for (uint32_t i = 0; i < ms; i++)
    {
        TIM_SetCounter(TIM2, 0);  // 清零计数器
        while (TIM_GetCounter(TIM2) < 72);  // 等待计数器达到 72（1ms）
    }
}

// 微秒级延时函数
void Delay_us(uint32_t us)
{
    TIM_SetCounter(TIM2, 0);  // 清零计数器
    while (TIM_GetCounter(TIM2) < us);  // 等待计数器达到指定值
}

说明：

Timer_Init 初始化 TIM2 定时器，配置为 1ms 的定时周期（假设系统时钟为 72MHz）。

Delay_ms 和 Delay_us 通过读取定时器的计数器值实现精确延时。

这种方法的优点是可以释放 CPU 资源，适合需要同时执行其他任务的场景。

方法 3：使用 SysTick 定时器实现延时

SysTick 是 Cortex-M 内核提供的一个系统定时器，非常适合用于实现延时函数。

实现代码：

#include "stm32f10x.h"  // 根据你的 STM32 型号包含对应的头文件

// 初始化 SysTick 定时器
void SysTick_Init(void)
{
    SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);  // 配置 SysTick 为 1ms 中断
}

// 毫秒级延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t start = SysTick->VAL;  // 获取当前 SysTick 计数器值
    while (ms--)
    {
        while ((start - SysTick->VAL) < (SystemCoreClock / 1000));  // 等待 1ms
        start = SysTick->VAL;  // 更新起始值
    }
}

// 微秒级延时函数
void Delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t start = SysTick->VAL;  // 获取当前 SysTick 计数器值
    while (us--)
    {
        while ((start - SysTick->VAL) < (SystemCoreClock / 1000000));  // 等待 1us
        start = SysTick->VAL;  // 更新起始值
    }
}