stm32 主频216MHz，写个ms延时函数，us延时函数

在 STM32 微控制器中，实现精确的 ms（毫秒）和 us（微秒）延时函数通常依赖于系统时钟（SysTick）或定时器。以下是基于主频为 216 MHz 的实现方法：

1. 使用 SysTick 实现延时函数

SysTick 是 Cortex-M 内核提供的一个 24 位倒计时定时器，通常用于操作系统的任务调度或提供精确的延时。

(1) 配置 SysTick

在 HAL_Init() 中，SysTick 已经被初始化为 1ms 中断。我们可以利用 SysTick 的计数器来实现延时。

(2) 实现 ms 延时函数

c 复制代码

#include "stm32f4xx_hal.h"  // 包含 HAL 库头文件

void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t start_tick = HAL_GetTick();  // 获取当前 SysTick 值
    while ((HAL_GetTick() - start_tick) < ms)
    {
        // 等待
    }
}

(3) 实现 us 延时函数

由于 SysTick 的分辨率是 1ms，无法直接用于微秒级延时。可以通过循环空操作来实现微秒级延时。

c 复制代码

void Delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t delay_cycles = us * (SystemCoreClock / 1000000);  // 计算需要的 CPU 周期数
    volatile uint32_t count = 0;
    for (count = 0; count < delay_cycles; count++)
    {
        __asm__("nop");  // 空操作，占用一个 CPU 周期
    }
}

2. 使用定时器实现延时函数

如果需要更高精度的延时（尤其是微秒级延时），可以使用硬件定时器（如 TIM2、TIM3 等）。

(1) 配置定时器

假设使用 TIM2 定时器，配置为主频 216 MHz 下的 1us 分辨率。

c 复制代码

#include "stm32f4xx_hal.h"

void TIM2_Init(void)
{
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();  // 使能 TIM2 时钟

    TIM_HandleTypeDef htim2;
    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = (SystemCoreClock / 1000000) - 1;  // 分频为 1MHz（1us）
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 0xFFFFFFFF;  // 最大计数值
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

    HAL_TIM_Base_Start(&htim2);  // 启动定时器
}

(2) 实现 us 延时函数

c 复制代码

void Delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t start_tick = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);  // 获取当前定时器值
    while ((__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) - start_tick) < us)
    {
        // 等待
    }
}

(3) 实现 ms 延时函数

c 复制代码

void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    Delay_us(ms * 1000);  // 调用微秒延时函数
}

3. 综合示例

以下是一个完整的示例，结合 SysTick 和定时器实现 ms 和 us 延时函数：

c 复制代码

#include "stm32f4xx_hal.h"

// SysTick 延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t start_tick = HAL_GetTick();
    while ((HAL_GetTick() - start_tick) < ms)
    {
        // 等待
    }
}

// 定时器延时函数
TIM_HandleTypeDef htim2;

void TIM2_Init(void)
{
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();

    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = (SystemCoreClock / 1000000) - 1;
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 0xFFFFFFFF;
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

    HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
}

void Delay_us(uint32_t us)
{
    uint32_t start_tick = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2);
    while ((__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) - start_tick) < us)
    {
        // 等待
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化 HAL 库
    HAL_Init();

    // 配置系统时钟
    SystemClock_Config();

    // 初始化定时器
    TIM2_Init();

    // 初始化 GPIO
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    // 主循环
    while (1)
    {
        // 闪烁 LED（500ms 间隔）
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);
        Delay_ms(500);

        // 微秒延时示例
        Delay_us(1000);  // 延时 1ms
    }
}

4. 注意事项

精度问题：

SysTick 的 ms 延时精度较高，但 us 延时依赖于空操作循环，可能受编译器优化影响。

定时器的 us 延时精度较高，但需要占用一个硬件定时器资源。

编译器优化：

如果使用空操作循环实现 us 延时，建议禁用编译器优化（如 -O0），或使用 volatile 关键字防止优化。

定时器资源：

如果系统中使用了多个定时器，请确保选择的定时器未被占用。

通过以上方法，可以在 216 MHz 主频的 STM32 微控制器上实现精确的 ms 和 us 延时函数。