STM32中精確延時函數的實現

時間：2020-09-08 23:26:47

關鍵字： STM32 函數精確延時

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[導讀]在與傳感器或者模塊的總線進行通信的時候，常常需要使用到精確延時，一般我們會封裝幾個常用延時函數，下面我們以STM32F103芯片為例，詳細介紹一下STM32下一種精確延時函數的實現：時鐘樹下圖中紫色的 to Cortex System timer（MHz）就是Systick的時鐘頻率

在與傳感器或者模塊的總線進行通信的時候，常常需要使用到精確延時，一般我們會封裝幾個常用延時函數，下面我們以STM32F103芯片為例，詳細介紹一下STM32下一種精確延時函數的實現：

時鐘樹

下圖中紫色的 to Cortex System timer（MHz）就是Systick的時鐘頻率；

SYSTICK原理

SysTick 是一個24位的倒計數定時器，當計到0時，將從RELOAD寄存器中自動重裝載定時初值并繼續(xù)計數，且同時觸發(fā)中斷。只要不把它在SysTick控制及狀態(tài)寄存器中的使能位清除，就永不停息。

SysTick 的最大使命，就是定期地產生異常請求，作為系統的時基，產生一個周期性的中斷。

Systick定時器的四個寄存器：

CTRL:　Systick控制和狀態(tài)寄存器

LOAD:　Systick重裝載寄存器

VAL:　Systick當前值寄存器

CALIB:　Systick校準值寄存器（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-時鐘源[2]: select the clock soruce, 0 : AHB / 8, 1 : AHB.

0：STCLK=外部時鐘源HCLK(AHB總線時鐘)/8=72M/8 = 9M 　

1：FCLK=內核時鐘=72M

FCLK：空閑運行時鐘

SysTick-> LOAD寄存器：

SysTick-> VAL寄存器：

#include "delay.h"
static u8 fac_us=0; //us延時倍乘數 static u16 fac_ms=0; //ms延時倍乘數  //初始化延遲函數//SYSTICK的時鐘固定為HCLK時鐘的1/8，即SYSTICK=SYSCLK/8//SYSCLK:系統時鐘void delay_init(){ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //選擇外部時鐘 HCLK/8
 fac_us=SystemCoreClock/8000000; //SYSTICK時鐘為9M（即8分頻）時，fac_us=9，即SysTick倒數9個數，耗時1us fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每個ms需要的systick時鐘數 } 
//查詢SysTick->CTRL寄存器bit0是否為1，當為1時，說明倒計時時間到；//整個延時方法中，不進入SysTick中斷；//延時nus//nus為要延時的us數. void delay_us(u32 nus){  u32 temp;  SysTick->LOAD=nus*fac_us; //延時時間加載  SysTick->VAL=0x00; //清空計數器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數   //do while 判斷就是 systick 使能（bit0）位為 1 且（bit16）為1的時候等待結束 do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待時間到達  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關閉計數器 SysTick->VAL =0X00; //清空計數器 }
//延時nms//注意nms的范圍//SysTick->LOAD為24位寄存器,所以,最大延時為://nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK//SYSCLK單位為Hz,nms單位為ms//對72M條件下,nms<=1864void delay_ms(u16 nms){  u32 temp;  SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //時間加載(SysTick->LOAD為24bit) SysTick->VAL =0x00; //清空計數器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數  do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待時間到達  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關閉計數器 SysTick->VAL =0X00; //清空計數器 }

有了上面函數實現，我們就可以在程序中進行精準延時了，比如delay_us(50);

在剛進入delay_us函數的時候，先計算好這段延時需要等待的SysTick計數次數，這里為50*9（假設系統時鐘為72MHz，因為systick的頻率為系統時鐘頻率的1/8，那么systick每增加1，就是1/9us），然后我們就一直讀取SysTick->CTRL寄存器，當該寄存器bit16的值為1時，說明倒計時了50*9個SysTick，即說明延時50us時間到了。

參考資料：

【正點原子】MiniSTM32開發(fā)板資料

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