单片机延时的相关概念和分类

在嵌入式项目中，软件开发基本上都会使用到延时，那么，该用软件延时还是硬件延时？它们又有什么区别呢？

 

今天，我们就来讲讲关于硬件延时和软件延时的内容，以及二者的区别。

 

硬件和软件延时

延时的种类很多，先给大家普及一下延时相关概念和分类。

 

1、硬件延时

 

硬件延时是指利用具有计数功能的硬件进行延时。

 

比如：定时器（Timer）、 实时时钟（RTC）、 系统滴答定时器（SysTick）等具有计数功能的硬件。

 

2、软件延时

 

相对硬件延时而言，软件延时就是写一段软件代码，通过消耗CPU时间进行延时。

 

比如软件延时函数：

 

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void Delay(uint32_t Cnt){  uint32_t i;
  while(Cnt--)  {    for(i=0; i<0x80000; i++);  }}

 

阻塞和非阻塞延时

在实际应用中，延时分阻塞和非阻塞延时。

 

1、阻塞延时

 

阻塞延时是指CPU一直停留阻塞，不去做其它事情，直到延时结束结束。

 

像上面那个软件延时（Delay）就是一个典型的阻塞延时，一直消耗CPU，直到延时结束。

 

2、非阻塞延时

 

非阻塞延时是指在延时期间没有阻塞CPU，也就是说，CPU在延时期间可以执行其它代码。

 

比如：利用定时器中断延时，只需要开启定时器，在中断（计数）到来之前，CPU可以执行其它代码。

 

3、额外举例

 

a. 利用定时器也能实现阻塞延时，比如STM32的HAL自带的阻塞延时：

 

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__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay){  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();  uint32_t wait = Delay;
  /* Add a freq to guarantee minimum wait */  if (wait < HAL_MAX_DELAY)  {    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);  }
  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)  {  }}

 

b. 利用RTOS自带的系统延时实现非阻塞延时，这个实现原理实际是利用了硬件延时（系统滴答定时器）。

 

当然，这个延时的原理（延时函数代码）相对比较复杂，对于普通用户只需要知道如何调用以及简单原理即可，感兴趣的老铁可以自行研究一下。

 

通常在一些RTOS的（Demo）例子的任务中都有系统延时，比如ucos非阻塞延时：

 

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OSTimeDly(10);

 

 

再比如FreeRTOS非阻塞延时：

 

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vTaskDelay(10);

 

 

硬件和软件延时区别

通过以上分析，其实不难得出，硬件延时相对软件延时更普遍。

● 软件相对硬件延时精度更差；● 软件延时为阻塞延时，硬件延时可阻塞，也可非阻赛延时；● 硬件延时应用更灵活、更广泛......

 

在实际应用中，硬件延时、非阻塞延时相更普遍。

 

原文标题：一文弄懂单片机硬件与软件延时的区别

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审核编辑：汤梓红