STM32F4-正点原子探索者-SYSTEM文件夹下的delay.c文件内延时函数详解

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已于 2022-08-05 21:19:45 修改 · 8.5k 阅读

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#stm32 #c语言 #单片机 #c# #嵌入式硬件

于 2022-08-05 21:19:28 首次发布

本文详细介绍了STM32的SysTick定时器初始化过程，包括delay_init、delay_ms和delay_us函数的工作原理。通过SysTick_CLKSourceConfig配置时钟源，利用SysTick_Config进行定时器初始化，并探讨了SysTick结构体中的各个寄存器。此外，还解释了如何通过SysTick实现微秒和毫秒级别的延时函数。

笔记：

首先是对应的头文件delay.h中的函数：

1、delay_init(u8 SYSCLK);

此处将把关于UCOS相关代码忽略，后面学习：

注：以下为SysTick结构体详解，与主体函数只是有一定联系，可略过。

SysTick结构体中的CTRL就是系统控制和状态寄存器（SysTick Control and Status Register）：

SysTick结构体中的LOAD就是重转载数据寄存器（24位）：

SysTick结构体中的VAL就是当前值寄存器（24位）：

SysTick结构体中的CALIB就是校准数值寄存器（24位）(不常用)：

SysTick_Config函数让SysTick定时器初始化过程：

2、void delay_ms(u16 nms);和delay_us(u32 nus)；

笔记：

首先是对应的头文件delay.h中的函数：

#ifndef __DELAY_H
#define __DELAY_H 			   
#include <sys.h>	
  
void delay_init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);

#endif

可以看到只有三个函数，delay_init(u8 SYSCLK)是SysTick定时器初始化的函数，delay_ms(u16 nms)是计毫秒的，delay_us(u32 nus)是计微秒的。

在调用相关的函数之前，一定要先初始化！

关于fac_ms和fac_us，在文件一开始有这样的定义（一开始是0，后来根据实际情况改变）：

static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数,在os下,代表每个节拍的ms数

这两个全局变量的作用会在第二节讲到。

1、delay_init(u8 SYSCLK);

//初始化延迟函数
//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	u32 reload;
#endif
 	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
	fac_us=SYSCLK/8;						//不论是否使用OS,fac_us都需要使用
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	reload=SYSCLK/8;						//每秒钟的计数次数 单位为M	   
	reload*=1000000/delay_ostickspersec;	//根据delay_ostickspersec设定溢出时间
											//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在168M下,约合0.7989s左右	
	fac_ms=1000/delay_ostickspersec;		//代表OS可以延时的最少单位	   
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 					//每1/delay_ostickspersec秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; 	//开启SYSTICK    
#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;				//非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数   
#endif
}

此处将把关于UCOS相关代码忽略，后面学习：

这里出现了SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 这个函数作用就是配置外部时钟源（下文紧接着会介绍），具体定义是：

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
{
  /* Check the parameters */
  assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));
  if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)
  {
    SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK;
  }
  else
  {
    SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8;
  }
}

加上宏定义：

#define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8    ((uint32_t)0xFFFFFFFB)
#define SysTick_CLKSource_HCLK         ((uint32_t)0x00000004)
#define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \