单片机硬件和软件延时是啥意思?

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了单片机硬件和软件延时是啥意思?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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作者 | strongerHuang

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前不久有个读者在问关于延时的问题,大概就是问:软件延时和硬件延时是啥意思?做项目时他俩有什么区别?

今天就来讲讲关于硬件延时和软件延时的内容,以及它们的区别。

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

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:

void Delay(uint32_t Cnt)

  uint32_t i;


  while(Cnt--)
  
    for(i=0; i<0x80000; i++);
  

阻塞和非阻塞延时

实际应用中,延时分阻塞和非阻塞延时。

1.阻塞延时

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

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:

__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:

OSTimeDly(10);

再比如FreeRTOS非阻塞延时:

vTaskDelay(10);

关于RTOS的延时,这里额外拓展一下关于RTOS中的相对延时和绝对延时的内容,请移步至文章《RTOS中相对延时和绝对延时的区别

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。

1.软件相对硬件延时精度更差;

2.软件延时为阻塞延时,硬件延时可阻塞,也可非阻赛延时;

3.硬件延时应用更灵活、更广泛;

......

实际应用中,硬件延时、非阻塞延时相对更普遍。

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以上是关于单片机硬件和软件延时是啥意思?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

51单片机C语言程序中延时函数delay的原理是啥?

关于keil延时函数的问题,和硬件不一致

51单片机中R0,R1,R2.....都表示的是啥

单片机中用写delay函数做延时和用定时器做延时有啥区别?

CH341A是啥?

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