GD32F103延迟函数

<think>我们参考了提供的引用内容，特别是引用[1]中关于STM32F103C8T6的延时函数实现，以及引用[3]中提到的GD32F103与STM32F103在延时函数上的差异。根据引用[3]，GD32F103的代码执行速度比STM32F103快，因此直接使用STM32的延时函数可能会导致延时时间变短。因此，我们需要调整延时函数中的参数。在引用[1]中，STM32F103的延时函数使用了72MHz的时钟（因为SysTick的LOAD值设置为72*xus，即72个周期对应1微秒，说明时钟频率为72MHz）。而GD32F103同样可以运行在72MHz，但由于其执行速度更快，同样的循环次数实际时间会更短。因此，我们需要重新计算延时。但是，引用[3]提到GD32F103的flash零等待，而STM32需要两个等待周期，因此代码执行速度更快。所以，如果我们使用同样的SysTick配置，那么每微秒需要的周期数可能不同。实际上，SysTick定时器是内核的一部分，其时钟源可以来自系统时钟（HCLK）或者系统时钟的8分频。在STM32中，通常配置系统时钟为72MHz，而SysTick也使用72MHz。GD32F103同样可以配置为72MHz，但执行速度更快，这并不影响SysTick的计数（因为SysTick是硬件定时器，其计数频率由时钟源决定，与CPU执行速度无关），所以用SysTick实现的延时函数应该是准确的。然而，引用[3]中提到的延时问题主要是针对软件循环延时（比如用for或while循环实现的延时），因为同样的循环次数，GD32F103执行得更快，所以时间更短。而使用SysTick这样的硬件定时器则不会受CPU执行速度的影响，因为它是独立计数的。因此，我们可以使用SysTick定时器来实现精确延时，并且对于GD32F103，其SysTick定时器的使用方法和STM32是一样的。但是，需要注意的是，如果系统时钟频率不同，则需要调整LOAD的值。 假设GD32F103系统时钟为72MHz，那么1微秒需要72个周期。所以，我们可以采用与引用[1]中相同的延时函数，但需要确认系统时钟频率。根据引用[2]中关于GD32F103的时钟树，我们可以配置系统时钟为72MHz。因此，我们可以使用以下代码： 1.微秒延时函数（使用SysTick）：```cvoidDelay_us(uint32_t xus){SysTick->LOAD=72 *xus;//设置重装值，72MHz下，1us需要72个周期SysTick->VAL=0x00;//清空当前计数值SysTick->CTRL =0x05;//使能定时器，使用系统时钟（HCLK）while(!(SysTick->CTRL &0x00010000)); //等待计数到0（COUNTFLAG标志）SysTick->CTRL=0x04;//关闭定时器}``` 2.毫秒和秒延时函数可以通过调用微秒延时函数实现：```cvoidDelay_ms(uint32_t xms){while(xms--){Delay_us(1000);}} voidDelay_s(uint32_t xs) {while(xs--){Delay_ms(1000);}} ```但是，请注意，上述微秒延时函数在延时较长的时间（比如超过1ms）时，由于SysTick是24位的，LOAD的最大值为0xFFFFFF（即16777215），所以最大延时为：16777215/72≈233016微秒（约233毫秒）。因此，对于超过233毫秒的延时，我们需要使用循环或者直接使用毫秒延时函数（毫秒延时函数内部已经循环调用微秒延时）。另外，如果系统时钟不是72MHz，则需要根据实际时钟频率调整LOAD的值。例如，如果系统时钟是108MHz，那么1微秒需要108个周期，则LOAD应设置为108 *xus。 因此，在实际使用时，需要根据系统时钟频率调整。我们可以通过一个宏定义系统时钟频率，然后根据这个宏来计算LOAD值。 例如： ```c#define SYSTEM_CLOCK_FREQ72000000//72MHzvoidDelay_us(uint32_t xus){SysTick->LOAD= (uint32_t)((uint64_t)SYSTEM_CLOCK_FREQ* xus /1000000); //计算所需的周期数//注意：这里除以1000000是因为1秒=1000000微秒，所以每微秒的周期数就是SYSTEM_CLOCK_FREQ/1000000//但是，由于SYSTEM_CLOCK_FREQ是72MHz，即72000000，除以1000000得到72，所以就是72*xus//对于其他频率，比如108MHz，就是108*xusSysTick->VAL =0x00;SysTick->CTRL=0x05;while(!(SysTick->CTRL &0x00010000));SysTick->CTRL=0x04;} ```这样，无论系统时钟频率是多少，都可以正确延时。 注意：上面的计算中，如果SYSTEM_CLOCK_FREQ *xus的值可能超过24位（即大于0xFFFFFF），则需要分多次延时。但一般情况下，我们不会用这个函数延时太长的微秒数（超过233ms），所以通常由毫秒延时函数来处理更长的延时。 总结：GD32F103的延时函数实现与STM32类似，使用SysTick定时器，但需要根据实际系统时钟频率调整LOAD值。同时，注意GD32F103的代码执行速度比STM32快，但SysTick是硬件定时器，所以不影响精确延时。软件循环延时则需要调整循环次数。相关问题： 1. GD32F103的系统时钟如何配置为72MHz？ 2. SysTick定时器的工作原理是什么？ 3.除了SysTick，GD32F103还有哪些定时器可以用来实现延时？ 4.如何实现更高精度的延时？</think>### GD32F103 延时函数实现方法 在GD32F103微控制器中实现延时函数，需要特别注意其与STM32F103的差异。根据引用资料[^3]，GD32F103采用专利技术提高代码执行速度，且Flash访问零等待（而STM32需要2个等待周期），这会导致相同的循环延时代码在GD32上执行时间更短。以下是两种可靠的实现方法： #### 方法1：使用SysTick定时器（推荐） 这是最精确的延时方式，不受代码执行速度影响： ```c #include "gd32f10x.h" // 微秒级延时 void Delay_us(uint32_t us) { uint32_t ticks = us * (SystemCoreClock / 1000000); // 计算计数值 SysTick->LOAD = ticks; // 设置重装载值 SysTick->VAL = 0; // 清空计数器 SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 启动定时器 while((SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk) == 0); // 等待计数完成 SysTick->CTRL = 0; // 关闭定时器 } // 毫秒级延时 void Delay_ms(uint32_t ms) { while(ms--) { Delay_us(1000); // 调用微秒延时1000次 } } ``` **关键参数说明**： - `SystemCoreClock`：系统核心时钟频率（默认为108MHz） - 计算公式：`ticks = 延时时间 × (时钟频率 / 时间单位)` - 1us所需ticks = 108 (108MHz系统) - 1ms所需ticks = 108,000 #### 方法2：调整软件循环延时（适用于简单场景） 若使用循环延时，需根据实测调整循环次数： ```c // 经过校准的循环延时 void Delay_Soft(uint32_t count) { while(count--) { __NOP(); // 插入空指令保证循环时间 } } // 使用示例： Delay_Soft(7200); // 约1ms延时 @108MHz（需实际校准） ``` **校准建议**： 1. 用示波器测量GPIO翻转时间 2. 根据公式调整：`实际延时 = 循环次数 × 单循环周期` 3. GD32单循环周期 ≈ 1/108MHz = 9.26ns ### 关键注意事项 1. **时钟差异**： - GD32默认使用108MHz（STM32常为72MHz） - 确认实际时钟：`SystemCoreClock = SystemCoreClock;` - 时钟配置参考引用[^2] 2. **执行速度优化**： ```c // 在系统初始化时启用预取指加速 fmc_prefetch_enable(); // GD32特有加速指令 ``` 3. **替换STM32时的修改点**： - 增加延时循环次数约30-40%（引用[^3]） - 避免依赖循环计数的精确延时 - 优先使用硬件定时器 ### 完整使用示例 ```c #include "gd32f10x.h" int main(void) { // 初始化系统时钟（108MHz） rcu_deinit(); system_clock_config(); // 启用SysTick SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); // 1ms中断 // GPIO初始化 rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC); gpio_init(GPIOC, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_13); while(1) { gpio_bit_toggle(GPIOC, GPIO_PIN_13); Delay_ms(500); // 精确500ms延时 } } ``` > **重要提示**：若从STM32迁移代码，必须重新校准所有延时函数，引用[^3]明确指出直接移植会导致定时缩短。