用 STM32 通用定时器做微秒延时函数（STM32CubeMX版本）

概述
        在使用 DHT11 的时候，时序通信需要微秒来操作，STM32CubeMX 自带一个系统时钟，但是实现的是毫秒级别的。因此就自己用通用计时器实现一个。
/ p5 n' ~6 ~7 }# [1 n6 L



: F4 M( u( ?5 |6 ^* r+ a    环境：

5 }$ }  D) S1 y$ ^: z
; e  E6 J; M$ J4 W& Q! s9 o. B开发板：STM32F4探索者（正点原子）

" @' y6 d! {( _8 ~8 ^  z- V7 w
文章目录
1.配置定时器时钟
8 `& Q+ }4 D8 i8 D2.计数器时钟频率及计数模式

) j1 q+ d7 E7 B9 X+ o6 j# e% @
预分频系数
$ ?5 E5 V9 \; y7 H$ z7 f计数器模式
自动重装载值
3.打开定时器中断
4.具体实现代码
; |) K8 B1 G6 _6 l/ w/ t) z$ u5.代码测试

/ g8 T- \: ?4 N- T
1.配置定时器时钟
9 c- ?0 l+ `8 m' V8 }9 s  [$ t·选择时钟源
6 U) y* _! g% T, g$ f+ R

这里选择的是内部时钟，来自 RCC 的TIMxCLK，在通用定时器框图中我们可以看到如下：
4 K4 f6 {% e& A, S5 j$ H. Q

而我们可以在 STM32F4xx中文参考手册中找到，TIM2 在外设总线1(APB1上)，因此其时钟为 84MHz，如下图所示：
* h  D" r' o4 Q0 p2 w

2.计数器时钟频率及计数模式
9 s* k6 `. s& z除了配置定时器的时钟，还需要配置计数器时钟频率，我们要实现微秒延时，因此计数器时钟频率应该是1MHz，
! M& x" b# @$ a6 \  r0 e7 s
0 x+ S6 F4 H3 R
! u- q5 E/ ~% K5 K; [. r; Z3 ^3 h而要实现还需要以下3个参数：

预分频系数
! ]  [3 ]. X- _; B% B5 T2 o根据STM32F4xx中文参考手册中的时钟频率计算，如下图所示：
0 K3 `7 p2 @2 B2 y+ v

其中fCK_PSC就是通用定时器框图中的CK_PSC, 即值为84MHz，而我们所要的计数器时钟频率1MHz
- |& {2 Q; F5 D7 I: \3 n/ H
( d1 K- I. h) B1 c; }
因此：
' H& \# }; I3 i; o+ w2 w* F

1. PSC[15:0] = (fCK_PSC/CK_CNT) - 1
   
2.           = (84/1) - 1
   
3.           = 83

复制代码

因此预分频系数为 83


计数器模式
计数器这里采用向下计数模式，也就是 如设置计数值为 1000，那么每隔一个微秒，就减一，一直减到 0
) ~8 b: [  i' X
  M# N: y2 d8 P
自动重装载值
8 N) m, ]' f8 t5 L4 q, m虽然我们并不使用自动重装载功能，但是，我们还是要对自动重装载寄存器进行赋值且不赋值为0即可，但是我测试时发送，如果为1，延时会出现偏差，因此这里赋值为 2，依据如下：

3.打开定时器中断
$ I8 w0 o* L& H9 M

4.具体实现代码

1. volatile bool elapsed = false; //用于判断设置的计数值是否耗尽（向下计数模式），耗尽时，在中断中奖会设置为true
   ! Y7 {1 e; z, R$ y; |
2. 
   
3. void setState(bool state)
   + X, K5 v4 t# X0 h7 u9 Z8 p8 H
4. {
   8 U$ R- w( M% b
5.     elapsed = state;
   
6. }
   , }( H8 ^  C& z+ C" m
7. 
   
8. bool getState()
   8 o6 t3 e2 O' X3 O3 ?+ h
9. {
   * |& i+ d2 _* c1 M3 ^
10.     return elapsed;
    
11. }
    5 T8 L/ g# n! c; [9 v
12. 
    
13. void usDelay(uint32_t time)
    ! Y' p5 ~% B. Q* z- Y! r1 o
14. {
    
15. 
    7 D3 ]- b: Z. T9 v
16.     __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,time); //设置计数值
    
17.      setState(false);                  
    
18.      HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);     //开启定时器
    - k9 }0 S% o% s) ]2 h
19.      while(!getState());                //判断计数值是否耗尽
    2 `& ]4 C0 ~- v, j1 }
20.      HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);      //关闭定时器
    
21. 
    : ?( {6 N8 X' M  s+ `7 e6 Y7 Y
22. }

复制代码

计数值耗尽回调函数

1. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   ! e: k# B6 R& \; ~+ |: r$ q3 u
2. {
   ; o6 L9 w8 h  Y
3.     if (htim->Instance == TIM2) {
   5 }6 u5 v; D2 o% p+ D( w/ [1 T
4.         setState(true);
   : x. r& A! h8 E% u( K% ?! U
5.     }
   ) e: t* ~1 |; s" l
6.    
   6 n, r5 G/ l5 w! Z" j5 Z; h
7. }

复制代码

5.代码测试
- v$ g2 V& m3 U' l! L6 n* W) k! j主函数的主循环中：

1. while (1)
   
2.   {
   ; @$ W6 C+ {6 Q+ b: V0 M! a& `5 u+ K
3.     /* USER CODE END WHILE */
   & F) t( I, m" _, w/ [
4. 
   ; W. i9 T9 h! o! l7 K. x% u8 P
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.       printf("hello usDelay");
   9 q+ P% a5 s9 ~1 g' [1 `
7.       for(int i = 0; i < 1000; i++)
   9 G; ]3 }/ u0 p9 n1 O" ^5 r
8.       {
   4 Z7 g$ t& q4 y- D
9.             usDelay(1000);
   
10.       }
    1 \, l' v& G# _8 L
11.       
    
12.   }

复制代码

在串口调试助手中，可以看到如下，一秒打印一条语句

在后台回复“微秒延时”，将获取项目代码！
后续也将分享如何使用该函数读取 DHT11 温湿度传感器的值，欢迎关注我与我交流！
! f1 t9 b* A( H8 G$ i* z/ g. Y; j