講講關(guān)于單片機硬件延時和軟件延時的內(nèi)容以及它們的區(qū)別

在嵌入式項目中，軟件開發(fā)基本上都會使用到延時，那么，該用軟件延時還是硬件延時？它們又有什么區(qū)別呢？

今天就來講講關(guān)于硬件延時和軟件延時的內(nèi)容，以及它們的區(qū)別。 ?

硬件和軟件延時

延時的種類很多，先給大家普及一下延時相關(guān)概念和分類。

1.硬件延時

指利用具有計數(shù)功能的硬件進行延時。

比如：定時器（Timer）、 實時時鐘（RTC）、?系統(tǒng)滴答定時器（SysTick）等具有計數(shù)功能的硬件。

2.軟件延時

相對硬件延時而言，軟件延時就是寫一段軟件代碼，通過消耗CPU時間進行延時。

比如軟件延時函數(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

實際應(yīng)用中，延時分阻塞和非阻塞延時。

1.阻塞延時

指CPU一直停留阻塞，不去做其它事情，直到延時結(jié)束結(jié)束。

像上面那個軟件延時（Delay）就是一個典型的阻塞延時，一直消耗CPU，直到延時結(jié)束。

2.非阻塞延時

指在延時期間，沒有阻塞CPU，也就是說CPU在延時期間可以執(zhí)行其它代碼。

比如：利用定時器中斷延時，只需要開啟定時器，在中斷（計數(shù)）到來之前，CPU可以執(zhí)行其它代碼。

3.額外舉例

a.利用定時器也能實現(xiàn)阻塞延時，比如STM32的HAL自帶的阻塞延時：

?

__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)延時實現(xiàn)非阻塞延時，這個實現(xiàn)原理實際是利用了硬件延時（系統(tǒng)滴答定時器）。

當然，這個延時的原理（延時函數(shù)代碼）相對比較復(fù)雜，對于普通用戶只需要知道如何調(diào)用以及簡單原理即可，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，比如ucos非阻塞延時：

?

OSTimeDly(10);

?

再比如FreeRTOS非阻塞延時：

?

vTaskDelay(10);

?

關(guān)于RTOS的延時，這里額外拓展一下關(guān)于RTOS中的相對延時和絕對延時的內(nèi)容，請移步至文章《RTOS中相對延時和絕對延時的區(qū)別》

硬件和軟件延時區(qū)別

通過以上分析，其實不難得出，硬件延時相對軟件延時更普遍。

1.軟件相對硬件延時精度更差；

2.軟件延時為阻塞延時，硬件延時可阻塞，也可非阻賽延時；

3.硬件延時應(yīng)用更靈活、更廣泛；

......

實際應(yīng)用中，硬件延時、非阻塞延時相對更普遍。

審核編輯：劉清