单片机延迟程序设计实战秘籍：解决常见问题，提升程序稳定性

# 1. 单片机延迟程序设计基础**

单片机延迟程序设计是单片机开发中一项基本而重要的技术。它允许单片机在执行特定任务之前等待一段时间，从而实现系统控制和协调。延迟程序的设计涉及到硬件和软件两个方面。

在硬件方面，单片机通常配备有定时器模块，可用于生成精确的延时。定时器可以以不同的模式工作，例如中断模式和计数模式，从而实现不同的延迟机制。

在软件方面，延迟程序可以通过循环计数或使用定时器中断来实现。循环计数法通过执行一个预定义的循环来实现延时，而定时器中断法通过在定时器中断服务程序中执行代码来实现延时。

# 2. 单片机延迟程序设计技巧**

**2.1 硬件定时器延迟**

硬件定时器是单片机中专门用于产生定时脉冲的硬件模块。利用定时器可以实现精确的延时功能。

**2.1.1 定时器中断**

定时器中断是定时器产生定时脉冲时触发的中断。当定时器计数器达到预置值时，定时器会产生一个中断请求。中断服务程序中可以执行延时操作。

**代码块：**

// 定时器中断服务程序
void TIMER_IRQHandler(void)
{
    // 清除中断标志位
    TIMER_ClearIntFlag();

    // 执行延时操作
    delay_ms(100);
}

**逻辑分析：**

* 定时器中断服务程序在定时器计数器达到预置值时执行。
* `TIMER_ClearIntFlag()`函数清除中断标志位，防止中断重复触发。
* `delay_ms()`函数执行100ms的延时操作。

**2.1.2 延时函数实现**

基于定时器中断，可以实现延时函数。延时函数接受一个延时时间参数，并通过设置定时器预置值和启动定时器来实现延时。

**代码块：**

// 延时函数
void delay_ms(uint32_t ms)
{
    // 计算定时器预置值
    uint32_t pre = (ms * SystemCoreClock) / 1000;

    // 设置定时器预置值
    TIMER_SetPreload(pre);

    // 启动定时器
    TIMER_Start();

    // 等待中断触发
    while (!TIMER_GetIntFlag());

    // 停止定时器
    TIMER_Stop();
}

**逻辑分析：**

* `delay_ms()`函数接受一个延时时间参数`ms`。
* 根据系统时钟频率和延时时间计算定时器预置值。
* 设置定时器预置值并启动定时器。
* 等待定时器中断触发，表示延时完成。
* 停止定时器。

**2.2 软件循环延迟**

软件循环延迟是通过执行一个循环来实现延时。循环执行的次数与延时时间成正比。

**2.2.1 计数器循环**

计数器循环是最简单的软件循环延迟方式。循环中使用一个计数器，并不断递增计数器直到达到预定的值。

**代码块：**

// 计数器循环延迟函数
void delay_ms_counter(uint32_t ms)
{
    uint32_t i;

    // 计算循环次数
    uint32_t count = (ms * SystemCoreClock) / 1000;

    // 执行循环
    for (i = 0; i < count; i++);
}

**逻辑分析：**

* `delay_ms_counter()`函数接受一个延时时间参数`ms`。
* 根据系统时钟频率和延时时间计算循环次数。
* 执行一个`for`循环，循环次数为计算出的值。

**2.2.2 延时函数优化**

软件循环延迟效率较低，可以通过优化编译器设置和使用汇编指令来提高效率。

**代码块：**

// 汇编指令优化延迟函数
__asm void delay_ms_asm(uint32_t ms)
{
    mov r0, ms
    mul r0, r0, #1000
    div r0, r0, #SystemCoreClock
    mov r1, #0
loop:
    cmp r1, r0
    bne loop
    bx lr
}
`