用 STM32 通用定时器做微秒延时函数（STM32CubeMX版本）

概述
  X& w9 p$ x0 Q3 ?: G% O        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。
. _( j/ g) `: Z/ {# G- @; q5 `
, V" E2 T3 S; i0 O) x! p( o. ?


    环境：
' f+ _4 v; e. z% i" A+ s

开发板：STM32F4探索者（正点原子）

& A, }" D' k/ `
文章目录
1.配置定时器时钟
6 x2 @& Z4 p% }8 p2.计数器时钟频率及计数模式


预分频系数
( m2 g* }8 Q3 [6 b5 M& w计数器模式
自动重装载值
! E0 A% V0 j* v) S3.打开定时器中断
# Z9 W$ D& U% d! j( _( j- \7 q  z# `4 x4.具体实现代码
4 j; s% O+ V7 P9 ~0 a, `, M+ m5.代码测试
9 f9 ?* A/ r0 T* m+ R

1.配置定时器时钟
·选择时钟源
2 _8 J7 H$ u; M$ G

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
! g0 A0 a1 W5 r+ |9 m1 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，

- r4 L0 Z+ n" @
) Y$ M5 Y/ `" M1 j( b  ^而要实现还需要以下3个参数：

预分频系数
% G7 i' v' q# F( i% }; n3 J根据STM32F4xx中文参考手册中的时钟频率计算，如下图所示：

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：
* s& M4 E/ k+ r

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

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因此预分频系数为 83

+ T: K, @- |  u) }2 X# \* `
7 B$ a, p0 |6 I计数器模式
) W. {- o& j3 d! _% E7 e1 X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
! \! _; t# c* _5 l9 E1 ~
$ t0 x. L1 u5 C7 o
' s5 Y, \( Q$ v1 B+ d) o1 S自动重装载值
( M* y/ Q9 g, I! ]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：

% E7 t+ ^8 X2 ]3.打开定时器中断
) S. s- A& c& @5 V- x

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
   
2. 
   ) Z0 ?! q6 F& e& s2 w; F" w- J0 q$ x
3. void setState(bool state)
   / _+ x8 S- o; m  ~5 @0 `5 q8 g
4. {
   
5.     elapsed = state;
   / m; g1 B0 |. E5 J( Z# F* s' k0 p
6. }
   & A+ A7 a, X: _. Z- P# V
7. 
   ) d, S/ B" e+ @% @% N
8. bool getState()
   % T0 F' G: q7 K- c* U
9. {
   
10.     return elapsed;
    2 F( ]6 L1 {1 A5 c" n, ?
11. }
    
12. 
    5 ^$ x& d7 y) x, Z
13. void usDelay(uint32_t time)
    
14. {
    4 H* B% t1 A. p" d9 W; r* d/ r8 E6 Y
15. 
    $ ]+ d& F3 m* ]* Q
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
    4 L5 }+ \  z0 J+ j
19.      while(!getState());                //判断计数值是否耗尽
    
20.      HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);      //关闭定时器
    + S1 j6 v* x# A' @/ L
21. 
    . ?8 t3 }; i8 m1 ~! L
22. }

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计数值耗尽回调函数

1. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   / C- \% ^. K7 [$ I
2. {
   
3.     if (htim->Instance == TIM2) {
   2 z; f3 J; y/ t  u$ f
4.         setState(true);
   
5.     }
   
6.    
   2 f- ?6 |, a& f3 Y; h
7. }

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5.代码测试
主函数的主循环中：
8 |! H. b# I3 m) y  C# h

1. while (1)
   # a3 }  j9 G; m2 E8 b
2.   {
   
3.     /* USER CODE END WHILE */
   
4. 
   
5.     /* USER CODE BEGIN 3 */
   
6.       printf("hello usDelay");
   : ]- [( |. M# e& m1 J
7.       for(int i = 0; i < 1000; i++)
   , `8 r& t  \8 o" L8 Z
8.       {
   9 r" E0 d% x# W# ^0 {# S* o/ Y- c# }& A
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

在后台回复“微秒延时”，将获取项目代码！
6 j# j" P0 ~9 U: g/ J* c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！
- T# @2 t, i- x/ U. k