在與傳感器或者模塊的總線進(jìn)行通信的時(shí)候，常常需要使用到精確延時(shí)，一般我們會(huì)封裝幾個(gè)常用延時(shí)函數(shù)，下面我們以STM32F103芯片為例，詳細(xì)介紹一下STM32下一種精確延時(shí)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

時(shí)鐘樹

下圖中紫色的 to Cortex System timer（MHz）就是Systick的時(shí)鐘頻率；

SYSTICK原理

SysTick 是一個(gè)24位的倒計(jì)數(shù)定時(shí)器，當(dāng)計(jì)到0時(shí)，將從RELOAD寄存器中自動(dòng)重裝載定時(shí)初值并繼續(xù)計(jì)數(shù)，且同時(shí)觸發(fā)中斷。只要不把它在SysTick控制及狀態(tài)寄存器中的使能位清除，就永不停息。SysTick 的最大使命，就是定期地產(chǎn)生異常請求，作為系統(tǒng)的時(shí)基，產(chǎn)生一個(gè)周期性的中斷。

Systick定時(shí)器的四個(gè)寄存器：

CTRL:　Systick控制和狀態(tài)寄存器LOAD:　Systick重裝載寄存器VAL:　Systick當(dāng)前值寄存器CALIB:　Systick校準(zhǔn)值寄存器 （不常用，可忽略）

/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick @{*/typedef struct{ __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */ __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */ __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */ __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */} SysTick_Type;

SysTick->CTRL寄存器：

CLKSOURCE-時(shí)鐘源[2]: select the clock soruce, 0 : AHB / 8, 1 : AHB.

0：STCLK=外部時(shí)鐘源HCLK(AHB總線時(shí)鐘)/8=72M/8 = 9M

1：FCLK=內(nèi)核時(shí)鐘=72M

FCLK：空閑運(yùn)行時(shí)鐘

SysTick-> LOAD寄存器：

SysTick-> VAL寄存器：

#include "delay.h" static u8  fac_us=0; //us延時(shí)倍乘數(shù) static u16 fac_ms=0; //ms延時(shí)倍乘數(shù)  //初始化延遲函數(shù)//SYSTICK的時(shí)鐘固定為HCLK時(shí)鐘的1/8，即SYSTICK=SYSCLK/8//SYSCLK:系統(tǒng)時(shí)鐘void delay_init(){ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //選擇外部時(shí)鐘  HCLK/8  fac_us=SystemCoreClock/8000000; //SYSTICK時(shí)鐘為9M（即8分頻）時(shí)，fac_us=9，即SysTick倒數(shù)9個(gè)數(shù)，耗時(shí)1us fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每個(gè)ms需要的systick時(shí)鐘數(shù) }  //查詢SysTick->CTRL寄存器bit0是否為1，當(dāng)為1時(shí)，說明倒計(jì)時(shí)時(shí)間到；//整個(gè)延時(shí)方法中，不進(jìn)入SysTick中斷；//延時(shí)nus//nus為要延時(shí)的us數(shù). void delay_us(u32 nus){  u32 temp;  SysTick->LOAD=nus*fac_us; //延時(shí)時(shí)間加載  SysTick->VAL=0x00; //清空計(jì)數(shù)器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數(shù)   //do while 判斷就是 systick 使能（bit0）位為 1 且（bit16）為1的時(shí)候等待結(jié)束 do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待時(shí)間到達(dá)  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關(guān)閉計(jì)數(shù)器 SysTick->VAL =0X00; //清空計(jì)數(shù)器 } //延時(shí)nms//注意nms的范圍//SysTick->LOAD為24位寄存器,所以,最大延時(shí)為://nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK//SYSCLK單位為Hz,nms單位為ms//對72M條件下,nms<=1864void delay_ms(u16 nms){  u32 temp;  SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //時(shí)間加載(SysTick->LOAD為24bit) SysTick->VAL =0x00; //清空計(jì)數(shù)器 SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數(shù)  do { temp=SysTick->CTRL; }while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待時(shí)間到達(dá)  SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關(guān)閉計(jì)數(shù)器 SysTick->VAL =0X00; //清空計(jì)數(shù)器 }

有了上面函數(shù)實(shí)現(xiàn)，我們就可以在程序中進(jìn)行精準(zhǔn)延時(shí)了，比如delay_us(50);在剛進(jìn)入delay_us函數(shù)的時(shí)候，先計(jì)算好這段延時(shí)需要等待的SysTick計(jì)數(shù)次數(shù)，這里為50*9（假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘為72MHz，因?yàn)閟ystick的頻率為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的1/8，那么systick每增加1，就是1/9us），然后我們就一直讀取SysTick->CTRL寄存器，當(dāng)該寄存器bit16的值為1時(shí)，說明倒計(jì)時(shí)了50*9個(gè)SysTick，即說明延時(shí)50us時(shí)間到了。