1ms软延时，不用定时器，stm32

如果希望在不使用硬件定时器的情况下实现软延时（即通过 CPU 空操作实现延时），可以通过计算 CPU 周期数来实现 ms 和 us 级别的延时。以下是基于 216 MHz 主频的实现方法：

1. 实现原理

CPU 周期计算：在 216 MHz 的主频下，1 秒可以执行 216,000,000 个 CPU 周期。

1ms = 216,000 个 CPU 周期。

1us = 216 个 CPU 周期。

空操作延时：通过执行空操作（NOP 指令）来消耗 CPU 周期，从而实现延时。

2. 实现 ms 延时函数

c 复制代码

void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t i;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        Delay_us(1000);  // 调用微秒延时函数
    }
}

3. 实现 us 延时函数

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
    }
}

4. 完整示例

以下是一个完整的示例，展示如何使用软延时实现 ms 和 us 延时：

c 复制代码

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

// 微秒延时函数
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
    }
}

// 毫秒延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t i;
    for (i = 0; i < ms; i++)
    {
        Delay_us(1000);  // 调用微秒延时函数
    }
}

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

    // 配置系统时钟
    SystemClock_Config();

    // 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
    }
}

5. 注意事项

编译器优化：

如果编译器优化级别较高（如 -O2 或 -O3），可能会将空操作循环优化掉，导致延时失效。

解决方法：

使用 volatile 关键字修饰循环变量（如 volatile uint32_t count）。

在编译时禁用优化（如 -O0）。

精度问题：

软延时的精度受 CPU 负载和其他中断的影响，可能不够精确。

如果需要高精度延时，建议使用硬件定时器。

主频变化：

如果系统主频发生变化（如动态调整时钟频率），需要重新计算 delay_cycles。

空操作指令：

asm("nop") 是 GCC 编译器的内联汇编语法，表示插入一个空操作指令。

如果使用其他编译器（如 IAR 或 Keil），可能需要使用对应的语法。