單片機硬件和軟件延時是啥意思？

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作者 |?strongerHuang

微信公眾號 |?嵌入式專欄

延時的種類很多，先給大家普及一下延時相關概念和分類。

1.硬件延時

指利用具有計數功能的硬件進行延時。

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

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：

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

實際應用中，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，直到延時結束結束。

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）到來之前，CPU可以執行其它代碼。

3.額外舉例

a.利用定時器也能實現阻塞延時，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自帶的系統延時實現非阻塞延時，這個實現原理實際是利用了硬件延時（系統滴答定時器）。

當然，這個延時的原理（延時函數代碼）相對比較復雜，對于普通用戶只需要知道如何調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）例子的任務中都有系統延時，比如ucos非阻塞延時：

OSTimeDly(10);

再比如FreeRTOS非阻塞延時：

vTaskDelay(10);

關于RTOS的延時，這里額外拓展一下關于RTOS中的相對延時和絕對延時的內容，請移步至文章《RTOS中相對延時和絕對延時的區別》

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.硬件延時應用更靈活、更廣泛；

......

實際應用中，硬件延時、非阻塞延時相對更普遍。

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