在嵌入式項(xiàng)目中,軟件開(kāi)發(fā)基本上都會(huì)使用到延時(shí),那么,該用軟件延時(shí)還是硬件延時(shí)?它們又有什么區(qū)別呢?
今天,我們就來(lái)講講關(guān)于硬件延時(shí)和軟件延時(shí)的內(nèi)容,以及二者的區(qū)別。
硬件和軟件延時(shí)
延時(shí)的種類(lèi)很多,先給大家普及一下延時(shí)相關(guān)概念和分類(lèi)。
1、硬件延時(shí)
硬件延時(shí)是指利用具有計(jì)數(shù)功能的硬件進(jìn)行延時(shí)。
比如:定時(shí)器(Timer)、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)、系統(tǒng)滴答定時(shí)器(SysTick)等具有計(jì)數(shù)功能的硬件。
2、軟件延時(shí)
相對(duì)硬件延時(shí)而言,軟件延時(shí)就是寫(xiě)一段軟件代碼,通過(guò)消耗CPU時(shí)間進(jìn)行延時(shí)。
比如軟件延時(shí)函數(shù):
void Delay(uint32_t Cnt)
{
uint32_t i;
while(Cnt--)
{
for(i=0; i<0x80000; i++);
}
}
阻塞和非阻塞延時(shí)
在實(shí)際應(yīng)用中,延時(shí)分阻塞和非阻塞延時(shí)。
1、阻塞延時(shí)
阻塞延時(shí)是指CPU一直停留阻塞,不去做其它事情,直到延時(shí)結(jié)束結(jié)束。
像上面那個(gè)軟件延時(shí)(Delay)就是一個(gè)典型的阻塞延時(shí),一直消耗CPU,直到延時(shí)結(jié)束。
2、非阻塞延時(shí)
非阻塞延時(shí)是指在延時(shí)期間沒(méi)有阻塞CPU,也就是說(shuō),CPU在延時(shí)期間可以執(zhí)行其它代碼。
比如:利用定時(shí)器中斷延時(shí),只需要開(kāi)啟定時(shí)器,在中斷(計(jì)數(shù))到來(lái)之前,CPU可以執(zhí)行其它代碼。
3、額外舉例
a.利用定時(shí)器也能實(shí)現(xiàn)阻塞延時(shí),比如STM32的HAL自帶的阻塞延時(shí):
__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自帶的系統(tǒng)延時(shí)實(shí)現(xiàn)非阻塞延時(shí),這個(gè)實(shí)現(xiàn)原理實(shí)際是利用了硬件延時(shí)(系統(tǒng)滴答定時(shí)器)。
當(dāng)然,這個(gè)延時(shí)的原理(延時(shí)函數(shù)代碼)相對(duì)比較復(fù)雜,對(duì)于普通用戶(hù)只需要知道如何調(diào)用以及簡(jiǎn)單原理即可,感興趣的老鐵可以自行研究一下。
通常在一些RTOS的(Demo)例子的任務(wù)中都有系統(tǒng)延時(shí),比如ucos非阻塞延時(shí):
OSTimeDly(10);
再比如FreeRTOS非阻塞延時(shí):
vTaskDelay(10);
硬件和軟件延時(shí)區(qū)別
通過(guò)以上分析,其實(shí)不難得出,硬件延時(shí)相對(duì)軟件延時(shí)更普遍。
● 軟件相對(duì)硬件延時(shí)精度更差;● 軟件延時(shí)為阻塞延時(shí),硬件延時(shí)可阻塞,也可非阻賽延時(shí);● 硬件延時(shí)應(yīng)用更靈活、更廣泛......
在實(shí)際應(yīng)用中,硬件延時(shí)、非阻塞延時(shí)相更普遍。
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原文標(biāo)題:一文弄懂單片機(jī)硬件與軟件延時(shí)的區(qū)別
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