STM32中精确延时函数的实现

在与传感器或者模块的总线进行通信的时候，常常需要使用到精确延时，一般我们会封装几个常用延时函数，下面我们以STM32F103芯片为例，详细介绍一下STM32下一种精确延时函数的实现：

时钟树

下图中紫色的 to Cortex System timer（MHz）就是Systick的时钟频率；

SYSTICK原理

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并继续计数，且同时触发中断。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 的最大使命，就是定期地产生异常请求，作为系统的时基，产生一个周期性的中断。

Systick定时器的四个寄存器：

CTRL:　Systick控制和状态寄存器LOAD:　Systick重装载寄存器VAL:　Systick当前值寄存器CALIB:　Systick校准值寄存器（不常用，可忽略）

/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick @{*/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;

SysTick->CTRL寄存器：

CLKSOURCE-时钟源[2]: select the clock soruce, 0 : AHB / 8, 1 : AHB.

0：STCLK=外部时钟源HCLK(AHB总线时钟)/8=72M/8 = 9M

1：FCLK=内核时钟=72M

FCLK：空闲运行时钟

SysTick-> LOAD寄存器：

SysTick-> VAL寄存器：

#include "delay.h" 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，即SYSTICK=SYSCLK/8//SYSCLK:系统时钟void delay_init(){ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟  HCLK/8  fac_us=SystemCoreClock/8000000; //SYSTICK时钟为9M（即8分频）时，fac_us=9，即SysTick倒数9个数，耗时1us fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数 }  //查询SysTick->CTRL寄存器bit0是否为1，当为1时，说明倒计时时间到；//整个延时方法中，不进入SysTick中断；//延时nus//nus为要延时的us数. void delay_us(u32 nus){  u32 temp;  SysTick->LOAD=nus*fac_us; //延时时间加载  SysTick->VAL=0x00; //清空计数器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数   //do while 判断就是 systick 使能（bit0）位为 1 且（bit16）为1的时候等待结束 do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 } //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<=1864void 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|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数  do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器 SysTick->VAL =0X00; //清空计数器 }

有了上面函数实现，我们就可以在程序中进行精准延时了，比如delay_us(50);在刚进入delay_us函数的时候，先计算好这段延时需要等待的SysTick计数次数，这里为50*9（假设系统时钟为72MHz，因为systick的频率为系统时钟频率的1/8，那么systick每增加1，就是1/9us），然后我们就一直读取SysTick->CTRL寄存器，当该寄存器bit16的值为1时，说明倒计时了50*9个SysTick，即说明延时50us时间到了。