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【转载】STM32HAL库uS延时的3种实现方式--from森

工程师
2024-07-18 23:20:31     打赏

1、普通定时器实现 us 延时

使用定时器 TIM2 来实现 us 延时,采用 cubemx 对工程进行配置,时钟是 MCU 的心脏,先对时钟进行配置。1.1、外部时钟选择也可以使用内部 RC 高速时钟,本次主要介绍使用外部高速时钟,上图:


我板子上焊接的是 8M 的晶体,如果小伙伴们的板子上不是 8M,根据自己的晶振频率配置即可,左侧圈 1 中,可以根据自己的晶体频率,输入相应的频率,经过分频、倍频后,系统时钟频率设置为最大,168MHZ,APB1 的时钟频率为 84MHZ,也是后面用到的 TIM2 挂载的时钟源的频率。



1.2、TIM2 基础配置这个就比较简单了,分频系数 83,计数单位为 84MHZ/84 = 1uS,向上计数方式,周期 65535,由于没有使用到中断,不需要开启中断。


时钟及定时器的配置就完成了,下面是 cubemx 生成工程时的几项设置,建议大家勾选。首先是 HAL 库是否需要包含所有的文件,我们选择只需要用到的文件,这样可以缩短工程编译时间,只编译我们用到的库文件,接着是勾选为每个外设生成单独的.c .h 文件,这个建议一定要勾选,会使代码结构非常清晰,第三点就非常的重要了,用过 cubemx 的小伙伴是否遇到过每次重新生成工程后,之前添加的文件都不见了,这一项勾选之后,会保留用户文件。



然后是编译器选择,可以根据自己喜欢的 IDE 选择,我选择的是 KEIL5。



至此,配置工作就完成了,生成工程就可以了。

1.3、代码实现

/*
 普通定时器实现us延时
*/ void user_delaynus_tim(uint32_t nus) {

 uint16_t  differ = 0xffff-nus-5; //设置定时器2的技术初始值 __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,differ); //开启定时器 HAL_TIM_Base_Start(&htim2); while( differ<0xffff-5)
 {
  differ = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);
 }; //关闭定时器 HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);
}
/*
 普通定时器实现ms延时,可直接使用HAL库函数HAL_delay()
*/ void delay_ms_tim(uint16_t nms) {
 uint32_t i; for(i=0;i<nms;i++) user_delaynus_tim(1000);
}

1.4、实现效果通过延时翻转 IO,逻辑分析仪测试延时时间,分别测试了延时 20us,500ms,下面是测量图:




2、Systick 功能实现 us 延时2.1、Systick介绍CM3与CM4包含一个系统计数器SysTick,是一个24位倒计数定时器,当计数到0 时,将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值,只要把它在SysTick->CTRL中的使能位清除,则一直存在。寄存器介绍:


相应代码在core_cm4.h中

/**
  \brief  Structure type to access the System Timer (SysTick).
 */ typedef struct
{
  __IOM uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x000 (R/W) SysTick Control and Status Register */ __IOM uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x004 (R/W) SysTick Reload Value Register */ __IOM uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x008 (R/W) SysTick Current Value Register */ __IM  uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x00C (R/ ) SysTick Calibration Register */ } SysTick_Type;

SysTick控制及状态寄存器(0xE000_E010): 该寄存器第0位:表示SysTick使能位,0表示关;1表示开;SysTick_CTRL_ENABLE_Mask;第1位:表示SysTIck中断使能位,0-表示关闭中断;1-打开中断;SysTick_CTRL_TICKINT_Mask第2位:表示时钟源选择位,0,表示HCLK/8;1表示HCLK作为时钟源;SysTick_CTRL_SOURCE_Mask;第16位:表示计数比较标志,如果上次读取本寄存器,计算到了0,则该位置1,如果读取该位,该位将自动清零。SysTick的LOAD寄存器:为递减计数,是24位寄存器,最大值为0xFFFFFF;SysTick的VAL寄存器:24位寄存器,读取时返回当前计数值,写它则使其清零,同时会清零CTRL寄存器中的COUNTFLAG标志。2.2、代码实现

/*
Systick功能实现us延时,参数SYSCLK为系统时钟
*/ uint32_t fac_us; void HAL_Delay_us_init(uint8_t SYSCLK) {
     fac_us=SYSCLK; 
} void HAL_Delay_us(uint32_t nus) {
    uint32_t ticks;
    uint32_t told,tnow,tcnt=0;
    uint32_t reload=SysTick->LOAD;
    ticks=nus*fac_us; 
    told=SysTick->VAL; while(1)
    {
        tnow=SysTick->VAL; if(tnow!=told)
        { if(tnow<told)tcnt+=told-tnow; else tcnt+=reload-tnow+told;
            told=tnow; if(tcnt>=ticks)break; 
        }
    };
}

2.3 实现效果

通过延时翻转IO,逻辑分析仪测试延时时间,测试了延时 20us,下面是测量图:


for循环实现us延时这个方法比较接地气,采用NOP空语句实现,具体实现起来最好是看汇编代码,有兴趣的小伙伴可以研究研究,直接上代码:

/*
for循环实现延时us
*/ void for_delay_us(uint32_t nus) {
 uint32_t Delay = nus * 168/4; do {
  __NOP();
 } while (Delay --);
}

实现效果:通过延时翻转IO,逻辑分析仪测试延时时间,测试了延时 20us。

来源: 整理文章为传播相关技术,网络版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。



专家
2024-07-20 11:00:07     打赏
2楼

谢谢分享


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