毫秒，微妙級別軟體定時器
常見的延時函式的實現做法有：
1. 使用空指令進行延時，通過控制空指令的執行次數，進行延時。優點：不需要佔用系統外設。缺點：系統執行指定個空指令的時間不穩定，中途出現的中斷處理會嚴重影響計時的精確性。
2.使用微控制器的定時器外設，設定特定的時間產生中斷，進行計時。優點：計時準確，不受其他中斷影響計時。缺點：浪費微控制器外設資源，並且延時處理不能巢狀呼叫，靈活性不夠。
這裡要介紹的是利用微控制器內部的sysTicket 定時器實現的軟體定時器。sysTicket timer每毫秒產生一次中斷，微控制器內有一個無符號型別的32位全域性變數msTicket對中斷次數進行計數，我們可以認為msTicket
為當前“系統時間”。
先介紹相對簡單的ms定時器，ms定時器的結構定義如下：
typedef struct { uint16_t start; uint32_t value; }MsSoftTimer;
start欄位用來表示定時器的開關狀態，考慮到位元組對齊的問題，用了十六位的型別。如果微控制器儲存資源緊張，可以不用這個欄位。value欄位用來儲存開始計時時刻系統的時間，也就是msTicket的值。
ms定時器的介面函式如下：
1 #define def_ms_tm(tm) MsSoftTimer tm; 2 #define declare_ms_tm(tm) extern MsSoftTimer tm; 3#define get_ms_tm_val(tm) _get_ms_tm_val(tm.value) 4 5 #define start_ms_tm(tm) do \ 6 { \ 7 tm.start = 1; \ 8 tm.value = get_msTicks(); \ 9 }while(0) 10 11 #define init_ms_tm(tm) do \ 12 { \ 13 tm.start = 0; \ 14 tm.value = 0; \ 15 }while(0) 16 17 #define is_ms_tm_on(tm) ( tm.start) 18 #define stop_ms_tm(tm) tm.start = 0
定義定時器，本質是就是定義一個定時器型別的變數。可以巢狀呼叫，如果要在中斷處理函式中使用軟體定時器，要先將msTicket 中斷的優先順序設定為最高級別的，並且可以搶佔。獲取當前的計時時間，就是將當前的“系統時間”，減去定時器開始計時時刻的時間。具體實現如下：
1 uint32_t _get_ms_tm_val(uint32_t pre_timer_val) 2 { 3 uint32_t curr_timer_val = msTicks; 4 uint32_t ret_timer_val = 0; 5 6 if ( curr_timer_val >= pre_timer_val) 7 { 8 ret_timer_val = curr_timer_val - pre_timer_val; 9 } 10 else 11 { 12 ret_timer_val = 0xFFFFFFFF - pre_timer_val + curr_timer_val; 13 } 14 15 return ret_timer_val; 16 }
第12行程式碼中，對msTicket 變數溢位做了判斷和處理。
利於ms軟體定時器實現的ms延時函式如下：
void delay_ms(uint32_t ms) { if ( ms == 0) return ; def_ms_tm(tm_ms_count); start_ms_tm(tm_ms_count); while ( get_ms_tm_val(tm_ms_count) < ms) ; stop_ms_tm(tm_ms_count); }
us 定時器實現原理跟ms定時器類似，但會稍微複雜一些。us定時利用系統sysTicket 定時器內部的計數值（SysTick Current Value）進行計時。如果系統時鐘為20M,每隔1us，SysTick Current Value減少20。
如果系統時鐘為48M，每隔1us，SysTick Current Value 減少48。系統sysTicket 定時器結構如下：
1 typedef struct 2 { 3 __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x000 (R/W) SysTick Control and Status Register */ 4 __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x004 (R/W) SysTick Reload Value Register */ 5 __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x008 (R/W) SysTick Current Value Register */ 6 __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x00C (R/ ) SysTick Calibration Register */ 7 } SysTick_Type;
us 定時器的結構體如下：
1 typedef struct 2 { 3 uint16_t start; 4 uint32_t init_ticket_val; 5 uint32_t init_ms_val; 6 }UsSoftTimer;
init_ticket_val 記錄的是開始計時時刻SysTick Current Value的值。init_ms_val 記錄的是開始計時時刻msTicket 的值。
us 定時器介面函式實現如下：
1 void _start_us_sw(USSoftTimer* pTM) 2 { 3 pTM->init_ms_val = msTicks; 4 pTM->init_ticket_val = SysTick->VAL; 5 pTM->start = 1; 6 } 7 8 #pragma O0 9 uint32_t _get_us_tm_val(USSoftTimer* pTM) 10 { 11 volatile uint32_t curr_ms = msTicks; 12 volatile uint32_t curr_ticket_val = SysTick->VAL; 13 volatile uint32_t ms_interval = 0; 14 volatile uint32_t sys_clock = SysTick -> LOAD / 1000; 15 volatile uint32_t us_interval = 0; 16 17 18 if ( curr_ticket_val > pTM->init_ticket_val) 19 us_interval = ( SysTick->LOAD - (curr_ticket_val - pTM->init_ticket_val)) / sys_clock; 20 else 21 us_interval = (pTM->init_ticket_val - curr_ticket_val) / sys_clock; 22 23 if ( curr_ms != pTM->init_ms_val) 24 { 25 26 if ( curr_ms >= pTM->init_ms_val) 27 ms_interval = curr_ms - pTM->init_ms_val; 28 else 29 ms_interval = 0xFFFFFFFF - pTM->init_ms_val+ curr_ms; 30 31 if ( curr_ticket_val > pTM->init_ticket_val) 32 ms_interval -= 1; 33 34 us_interval += ms_interval * 1000; 35 36 } 37 38 return us_interval; 39 } 40 41 #define def_us_tm(tm) UsSoftTimer tm 42 #define declare_us_tm(tm) extern UsSoftTimer tm 43 #define get_us_tm_val(tm) _get_us_tm_val(&tm) 44 #define is_us_tm_on(tm) (1== tm.start) 45 #define stop_us_tm(tm) tm.start = 0 46 #define start_us_tm(tm) _start_us_sw(&tm)
us延時函式的實現如下：
1 void delay_us(uint32_t us) 2 { 3 if ( us <= 1) return ; 4 def_us_tm(tm_us_count); 5 start_us_tm(tm_us_count); 6 while ( get_us_tm_val(tm_us_count) < us) 7 ; 8 stop_us_tm(tm_us_count); 9 }