STM32的delay函数详解以及带不带操作体系的区别（基于HAL库） ...

我们从接触的第一个跑马灯项目开始，就用到了delay函数，初学者只知道调用一下delay_ms，delay_us就可以进行体系延时。那么对于这个函数，你相识多少呢？下面让我们根据代码分析一下这个函数实现的过程。
首先，delay函数分为裸机版本和操作体系版本，如果你在操作体系的项目下面运行裸机版本的delay函数，那么步伐不会按你所想的方式运行，以是在操作体系下面我们应该修改delay函数为兼容体系的，下面我们以ucos体系为例，说说这两个版本的区别。
1.delay_init函数

第一个我们来分析初始化函数delay_init，宏定义SYSTEM_SUPPORT_OS为1的时间是支持操作体系，为0的时间是裸机步伐，SysTick 是 MDK 定义了的一个结构体（在 core_m4.h 里面），里面包罗 CTRL、LOAD、VAL、CALIB 4 个寄存器。

SysTick->CTRL 的各位定义：

SysTick-> LOAD 的定义：

SysTick-> VAL 的定义：

SysTick-> CALIB的话我们现在不用到，不做描述。
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);这行代码的意思就是SysTick的时钟选择为体系内核时钟，SysTick的时钟来源于HCLK，和体系时钟同样为180Mhz，SysTick-> VAL每减小1就过去了1/180us，fac_us=SYSCLK，这里我们传入的SYSCLK为180，意思就是延时1us需要180个 SysTick 时钟周期。
在不使用操作体系的时间，只要给fac_us写入周期数就可以了，但是在使用操作体系的时间，fac_us不被写入SysTick->LOAD 实现延时，fac_ms=1000/delay_ostickspersec; 代表操作体系可以延时的最少毫秒（当delay_ostickspersec=1000的时间，表示操作体系最少可以延迟1毫秒）

2.delay_us  函数

2.1带操作体系的delay_us函数

1. //延时nus
2. //nus:要延时的us数.       
3. //nus:0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)                                                                              
4. void delay_us(u32 nus)
5. {               
6.         u32 ticks;
7.         u32 told,tnow,tcnt=0;
8.         u32 reload=SysTick->LOAD;                                //LOAD的值                     
9.         ticks=nus*fac_us;                                                 //需要的节拍数
10.         delay_osschedlock();                                        //阻止OS调度，防止打断us延时
11.         told=SysTick->VAL;                                        //刚进入时的计数器值
12.         while(1)
13.         {
14.                 tnow=SysTick->VAL;       
15.                 if(tnow!=told)
16.                 {            
17.                         if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;        //这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
18.                         else tcnt+=reload-tnow+told;            
19.                         told=tnow;
20.                         if(tcnt>=ticks)break;                        //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
21.                 }  
22.         };
23.         delay_osschedunlock();                                        //恢复OS调度                                                                                            

复制代码

 此函数想对于不带操作体系的delay_us函数，多一个delay_osschedlock(); 来阻止OS调理，防止打断us延时，然后在延时函数结束之前，调用delay_osschedunlock();恢复OS调理。
2.2不带操作体系的delay_us函数

这里利用了时钟摘取法，ticks 是延时 nus 需要等待的 SysTick 计数次数，told 用于记录最近一次的 SysTick->VAL 值，然后 tnow 则是当前的SysTick->VAL 值，通过他们的对比累加，实现 SysTick 计数次数的统计，统计值存放在 tcnt 里面，通过对比 tcnt 和 ticks，来判定延时是否完成，实现 nus 的延时。
3. delay_ms 

3.1带操作体系的delay_ms函数

1. //延时nms
2. //nms:要延时的ms数
3. //nms:0~65535
4. void delay_ms(u16 nms)
5. {       
6.         if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)//如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)            
7.         {                 
8.                 if(nms>=fac_ms)                                                //延时的时间大于OS的最少时间周期
9.                 {
10.                            delay_ostimedly(nms/fac_ms);        //OS延时
11.                 }
12.                 nms%=fac_ms;                                                //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时   
13.         }
14.         delay_us((u32)(nms*1000));                                //普通方式延时
15. }

复制代码

带操作体系的delay_ms函数，会判定需要延时的时间是否大于之前在init里面设置的最小时间周期fac_ms，如果大于fac_ms，就会进行nms/fac_ms次时间延时，并且这段时间操作体系进行正常的任务调理，最后计算nms%=fac_ms，如果存在余数表示最后差nms没有延时完成，以是又用delay_us补上剩余没有延时的时间，此时不进行任务调理。
3.2不带操作体系的delay_ms函数

这个没什么好说的，就是调用了n次delay_us实现。

4.总结

在裸机步伐中，delay_ms函数与delay_us函数正常使用即可，在操作体系中，使用delay_ms函数的时间，如果设置的延时时间大于操作体系设置的最小的调理时间，就会进行正常的任务调理拉起当前任务，执行下一个已停当的任务，直到剩余延时时间小于操作体系设置的最小的调理时间，就进行delay_us函数，留意的是，只要是delay_us函数被调用的时间，体系不会进行任务调理。

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