单片机编程过程中经常用到延时函数，最常用的莫过于微秒级延时delay_us()和毫秒级delay_ms()。本文基于STM32F207介绍4种不同方式实现的延时函数。
; z4 g1 I- u& N# t# l' l
1、普通延时
! f! N, n0 Z; m6 `这种延时方式应该是大家在51单片机时候，接触最早的延时函数。这个比较简单，让单片机做一些无关紧要的工作来打发时间，经常用循环来实现，在某些编译器下，代码会被优化，导致精度较低，用于一般的延时，对精度不敏感的应用场景中。

1. //微秒级的延时
   $ N" V# Z; R9 D: {: e* S+ ~
2. void delay_us(uint32_t delay_us)
   * o6 s% a6 k: C1 v) x0 {* d" J5 N
3. {   
   
4.   volatile unsigned int num;
   ; W' y9 B" k- G6 \1 d6 X
5.   volatile unsigned int t;
   
6. 
   4 ~( @# G3 z6 G( R2 t* v
7.   
   
8.   for (num = 0; num < delay_us; num++)
   , l7 U9 \0 u) X- S5 u
9.   {
   
10.     t = 11;
    ! x8 @" x' u) Z* v0 @
11.     while (t != 0)
    
12.     {
    9 z+ T0 z: A. W/ }4 M1 B/ M/ V# ~
13.       t--;
    
14.     }
    & n7 G- T! T5 j2 L! {
15.   }
    ; h9 |. T2 u2 z* [
16. }
    % i/ e6 X! P. E( \; s- u
17. //毫秒级的延时
    / l$ K- L3 G7 v
18. void delay_ms(uint16_t delay_ms)
    
19. {   
    ; Q- b  W; B5 U6 y) T9 T# l; k! T" b
20.   volatile unsigned int num;
    
21.   for (num = 0; num < delay_ms; num++)
    % Z+ X- p5 K) O% ]- X4 ?; P2 n1 N; _, \
22.   {
    
23.     delay_us(1000);
    
24.   }
    
25. }
    

复制代码

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* ~  c& y* x! C' s- G
2、定时器中断
定时器具有很高的精度，我们可以配置定时器中断，比如配置1ms中断一次，然后间接判断进入中断的次数达到精确延时的目的。这种方式精度可以得到保证，但是系统一直在中断，不利于在其他中断中调用此延时函数，有些高精度的应用场景不适合，比如其他外设正在输出，不允许任何中断打断的情况。

" S6 h+ b0 V/ d. \* b$ `/ B; ASTM32任何定时器都可以实现，下面我们以SysTick 定时器为例介绍：
8 v% j. g. d! ]2 T. Q' F
" y$ i: d# g5 Q! r+ s初始化SysTick 定时器：

1. /* 配置SysTick为1ms */
   
2. RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);
   
3. SysTick_Config(RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000);

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& [6 N0 C' T% Q% h1 _6 d* |) u4 Y中断服务函数：
& T( n4 q1 ]- _( j1 n% u

1. void SysTick_Handler(void)
   
2. {
   
3.   TimingDelay_Decrement();
   
4. }
   ' K8 ]; b3 Q. x7 H2 c0 d  q3 q! L4 {
5. void TimingDelay_Decrement(void)
   % `7 d! Q% K0 y% L
6. {
   
7.   if (TimingDelay != 0x00)
   
8.   {
   " m* z  `& h+ i$ G
9.     TimingDelay--;
   / P% ?% m5 k4 t  S
10.   }
      p" f. o5 L  M" t  h; ~  t
11. }

复制代码

; t! C0 p+ k9 d5 e) O& ?/ ~. ^延时函数：

1. void Delay(__IO uint32_t nTime)
   8 P, z$ R; I; N
2. {
   . R3 D- k. e0 o( n# Z1 ?
3.   TimingDelay = nTime;
   
4.   while(TimingDelay != 0);
   
5. }

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- Z8 N4 w) L: O3、查询定时器
8 r4 f2 ?4 S0 c7 A9 W为了解决定时器频繁中断的问题，我们可以使用定时器，但是不使能中断，使用查询的方式去延时，这样既能解决频繁中断问题，又能保证精度。

STM32任何定时器都可以实现，下面我们以SysTick 定时器为例介绍。
" w! l3 ]* z" A+ E: x, \
STM32的CM3内核的处理器，内部包含了一个SysTick定时器，SysTick是一个24位的倒计数定时器，当计到0时，将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。

  s. D7 K& V( DSYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8，在这里我们选用内部时钟源120M，所以SYSTICK的时钟为(120/8)M，即SYSTICK定时器以(120/8)M的频率递减。SysTick 主要包含CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等4 个寄存器。
: j1 H( y% k; _9 `
                                       ▼CTRL：控制和状态寄存器
' e% F1 T" J/ x, e( m) X                                       
3 g% A/ n. S6 j6 T, K( ^/ d9 a
0 J' J4 u" L* F% g8 D; w                                       ▼LOAD：自动重装载除值寄存器
6 l# {$ N7 e0 E0 F) s
                                            

! m0 ~2 K" r. S6 y8 Z5 h) B1 P. z5 Z                                        ▼VAL：当前值寄存器
4 M8 B9 a: Z8 |) [7 n8 h                                          


                                 ▼CALIB：校准值寄存器

. e. j) V0 k1 S0 g; g                                            使用不到，不再介绍
* d. ~7 @9 U0 M; P

1. void delay_us(uint32_t nus)
   / D( Q% t' v9 }5 L; a, z: w
2. {
   9 s( s$ F1 ^( I' t" n, Q
3.   uint32_t temp;
   
4.   SysTick->LOAD = RCC_Clocks.HCLK_Frequency/1000000/8*nus;
   6 T1 Y) t$ U# A
5.   SysTick->VAL=0X00;//清空计数器
   4 s/ l4 L* B0 W: @
6.   SysTick->CTRL=0X01;//使能，减到零是无动作，采用外部时钟源
   
7.   do
   
8.   {
   
9.     temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值
   
10.   }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));//等待时间到达
    
11.   SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
    
12.   SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
    
13. }
    
14. void delay_ms(uint16_t nms)
    
15. {
      ^9 C( I8 a' l) e
16.   uint32_t temp;
    ! S0 m& r0 C0 D6 w9 U  M
17.   SysTick->LOAD = RCC_Clocks.HCLK_Frequency/1000/8*nms;
    # k7 I' {: b! P# H0 g
18.   SysTick->VAL=0X00;//清空计数器
    ! @% E. M6 b' e, l
19.   SysTick->CTRL=0X01;//使能，减到零是无动作，采用外部时钟源
    ) L* Y7 Z, |$ X3 I. H% x
20.   do
    
21.   {
    
22.     temp=SysTick->CTRL;//读取当前倒计数值
    / ~6 _8 g  O! x/ d" \
23.   }while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));//等待时间到达
    
24.   SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
    , W! s: _6 V8 Z1 F
25.   SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
    
26. }
    5 x+ c5 P7 A$ O0 v
27. ————————————————
    
28. 版权声明：本文为CSDN博主「Firefly_cjd」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
    . M# G$ }2 R& R6 Z3 w+ u" W' _
29. 原文链接：https://blog.csdn.net/Firefly_cjd/article/details/106709259

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上述工程源码仓库：https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/04-Delay

( U/ a# c" ]! n4 ]4、汇编指令
; y: O1 R. _( e7 [如果系统硬件资源紧张，或者没有额外的定时器提供，又不想方法1的普通延时，可以使用汇编指令的方式进行延时，不会被编译优化且延时准确。

* U( a6 `" N/ rSTM32F207在IAR环境下
# J+ o. k% x. f1 Q( ?; P

1. /*!
   
2. *  @brief         软件延时
   
3. *  @param        ulCount:延时时钟数
   8 I, d" w8 a' F2 M3 ]. f
4. *  @return none
   7 T' f5 s; X3 M8 w9 H! ?" U: E
5. *        @note         ulCount每增加1，该函数增加3个时钟
   ! {+ G$ n4 q/ d
6. */
   8 z0 ^! e7 D8 F3 V
7. void SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
   ) _( g; ^. y: v2 b; [. A  C4 `
8. {
   : T: K8 a& J$ Y4 M3 s: v
9.     __asm("    subs    r0, #1\n"
   
10.           "    bne.n   SysCtlDelay\n"
    
11.           "    bx      lr");
    + Q% B& m! E: A, k0 b- i$ a) K
12. }
    4 h3 ]' i! l. Y& r4 U/ D! o9 f( i
13. ————————————————
    
14. 版权声明：本文为CSDN博主「Firefly_cjd」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
    
15. 原文链接：https://blog.csdn.net/Firefly_cjd/article/details/106709259

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这3个时钟指的是CPU时钟，也就是系统时钟。120MHZ，也就是说1s有120M的时钟，一个时钟也就是1/120 us，也就是周期是1/120 us。3个时钟，因为执行了3条指令。
& V8 G( t+ q! y3 O- K' r  a
0 C+ I: p0 \) T0 h. f使用这种方式整理ms和us接口，在Keil和IAR环境下都测试通过。

1. /*120Mhz时钟时，当ulCount为1时，函数耗时3个时钟，延时=3*1/120us=1/40us*/
   - i8 o2 V& N' M6 h
2. /*
   
3. SystemCoreClock=120000000
   4 m5 z0 Z! S  `
4. us级延时,延时n微秒
   
5. SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000000));
   
6. ms级延时,延时n毫秒
   
7. SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000));
   
8. m级延时,延时n秒
   
9. SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3));
   
10. */
    ! \7 K( y  V3 p5 i+ L9 d& K
11. 
    
12. #if defined   (__CC_ARM) /*!< ARM Compiler */
    5 C4 B" g, m% R5 t
13. __asm void
    # b, f& ]* h# K  e$ c  R1 ]2 o& N7 O8 P
14. SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
    
15. {
    / y( I5 d" x" \/ l; I+ M
16.     subs    r0, #1;
    " C1 b' T( J# E  l! j" ]& Z
17.     bne     SysCtlDelay;
    
18.     bx      lr;
    # ]8 C6 s3 l) X. w8 C" m
19. }
    ) r& b- }5 c& b/ q- x8 b
20. #elif defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
    : }7 Z7 J/ Q5 y5 V2 n# V
21. void
    
22. SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
    
23. {
    
24.     __asm("    subs    r0, #1\n"
    0 X6 M, p3 X. {8 N
25.        "    bne.n   SysCtlDelay\n"
    
26.        "    bx      lr");
    
27. }
    6 |( s7 L' D# J% c5 U% z" A0 T& J/ _
28. 
    ' ~* K& _% C) D% B/ m# b3 B
29. #elif defined (__GNUC__) /*!< GNU Compiler */
    ' w3 G/ Y3 [( f  q# W
30. void __attribute__((naked))
    
31. SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
    * O/ W  }( W; A" G7 z7 g8 v
32. {
    ; A: a, @! x2 o" `" M$ U2 ]
33.     __asm("    subs    r0, #1\n"
    4 }- c) C) J0 ?5 m
34.        "    bne     SysCtlDelay\n"
    : a7 D# I; H8 e' |$ E1 d/ ~
35.        "    bx      lr");
    9 {9 c0 _4 d  B. y: T. Z
36. }
    * M5 L- U; Y  w2 [
37. 
    / \3 c! c/ y) n
38. #elif defined  (__TASKING__) /*!< TASKING Compiler */                           
    0 t* L) H! j, N1 R2 V$ ?
39. /*无*/
    
40. #endif /* __CC_ARM */
    
41. ————————————————
    
42. 版权声明：本文为CSDN博主「Firefly_cjd」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
    
43. 原文链接：https://blog.csdn.net/Firefly_cjd/article/details/106709259

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上述工程源码仓库：https://github.com/strongercjd/STM32F207VCT6/tree/master/03-ASM

! x: N  ?" p$ z" B+ ]备注：
% Q3 |8 n# r% f8 n
' W9 z. \) H, H; L( |理论上：汇编方式的延时也是不准确的，有可能被其他中断打断，最好使用us和ms级别的延时，采用for循环延时的函数也是如此。采用定时器延时理论上也可能不准确的，定时器延时是准确的，但是可能在判断语句的时候，比如if语句，判断延时是否到了的时候，就在判断的时候，被中断打断执行其他代码，返回时已经过了一小段时间。不过汇编方式和定时器方式，只是理论上不准确，在实际项目中，这两种方式的精度已经足够高了。