用 STM32 通用定时器做微秒延时函数（STM32CubeMX版本）

概述
9 o* Y4 a+ z+ J- y; l# _& w        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。




5 R& K- Z# m4 J& _# \; G    环境：

$ Y; W) H7 }/ ^" C4 O
开发板：STM32F4探索者（正点原子）

) D' L* r  U- }9 T& a! C
文章目录
1.配置定时器时钟
2.计数器时钟频率及计数模式

' x) w$ G7 L0 U
" ]* [' z. A8 K/ w& f& B$ v: [预分频系数
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
5.代码测试
& A) b. J" m* B$ |. S1 p6 s
; D% o; Q. p/ R. ]' g* i- }( {2 E: Q
1.配置定时器时钟
·选择时钟源

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：

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：

2.计数器时钟频率及计数模式
" ]8 O$ V3 j- k" Q$ g  v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，
1 m$ K: n9 z- c$ L3 T7 u$ D" H
, S$ ^- L! y5 z3 ~5 ~! B
( {+ S* `3 u+ H8 v. c- r而要实现还需要以下3个参数：
- x2 c" f, A2 m( L: M; t# W

预分频系数
根据STM32F4xx中文参考手册中的时钟频率计算，如下图所示：
' @( f# j) o: j0 W

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


因此：
) [. W% D, U+ O3 x

1. PSC[15:0] = (fCK_PSC/CK_CNT) - 1
   , {+ s7 P, x2 ~3 H! ]# z
2.           = (84/1) - 1
   
3.           = 83

复制代码

因此预分频系数为 83


6 R. f1 ~+ L. h2 `& k) H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

: r$ O7 g/ H" y# @/ c
自动重装载值
& N' [' d0 u7 T$ S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：
% u( W$ m" T/ ]" g' F! I. ?
; ?1 M  G6 d" ~9 K+ A- k3.打开定时器中断

4.具体实现代码
. e" Y$ }1 Z7 T

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
   
2. 
   1 Z" E7 `$ z; P0 f
3. void setState(bool state)
   % R; ]8 O, z1 X
4. {
   ; w9 Y3 A8 k8 m
5.     elapsed = state;
   
6. }
   + {  B" `6 X' o. M* Q+ K* j  ]
7. 
   
8. bool getState()
   * A% r2 e" p. Z" C: }% S
9. {
   
10.     return elapsed;
    
11. }
    
12. 
    $ K8 r1 q* \: l4 M7 `) ?+ t) }
13. void usDelay(uint32_t time)
    : q- F9 N0 i) A1 _- S. H' r( E9 _& g
14. {
    
15. 
    6 e+ A5 ?5 q& S6 ~2 a  v$ f
16.     __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,time); //设置计数值
    % A2 C$ h! `8 q& O2 ~. l: d
17.      setState(false);                  
    % _% d, b; \! ]5 z9 L! V
18.      HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);     //开启定时器
    0 U7 {8 e9 N9 ?: g
19.      while(!getState());                //判断计数值是否耗尽
    
20.      HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);      //关闭定时器
    1 d' ]( J1 Y8 |5 W
21. 
      v- o" h2 l9 p3 w: j
22. }

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计数值耗尽回调函数

1. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
2. {
   
3.     if (htim->Instance == TIM2) {
   
4.         setState(true);
   ! B0 l( y& Q- S6 B& {  t0 w
5.     }
   
6.    
   
7. }

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5.代码测试
主函数的主循环中：

1. while (1)
   $ K" m2 G( J& y. C9 x2 `
2.   {
   
3.     /* USER CODE END WHILE */
   0 u" z" t7 s7 ?/ s
4. 
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.       printf("hello usDelay");
   & f; U: C6 g7 q/ ]# E
7.       for(int i = 0; i < 1000; i++)
   6 Z5 }6 ^- T+ E7 {
8.       {
   . O& i9 ]: {6 R4 c# Y
9.             usDelay(1000);
   
10.       }
    
11.       
    
12.   }

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在串口调试助手中，可以看到如下，一秒打印一条语句
- U) k) _5 f; A* i# u$ X

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！

/ y9 V* N3 C: B3 C4 V! Y