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从头开始写STM32F103C8T6驱动库（一）——STM32CubeMX创建并调整工程结构
从头开始写STM32F103C8T6驱动库（二）——编写系统初始化程序，配置时钟树
从头开始写STM32F103C8T6驱动库（三）——编写GPIO驱动
从头开始写STM32F103C8T6驱动库（四）——编写延时函数，详解Systick
上一章我们编写了GPIO驱动函数，但是如果我们想使用GPIO来实现一个流水灯的话还需要一个延时函数，今天我们就来写一下使用Systick实现的系统延时函数
Cortex‐M3处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的Cortex‐M3芯片都带有这个定时
器，软件在不同 CM3器件间的移植工作得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时钟（FCLK，
CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（ CM3处理器上的STCLK信号）。 Systick定时器常用来做延时，或者实时系统的心跳时钟。这样可以节省MCU资源，不用浪费一个定时器。Systick定时器就是系统滴答定时器，一个24 位的倒计数定时器，计到0 时，将从RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息，即使在睡眠模式下也能工作。
Systick定时器的使用方法也十分简单，稍微介绍一下就能理解，首先Systick定时器共有四个寄存器：
（1）所以想要使用SysTick定时器实现延时函数就是先选择一个时钟源，这里我们使用默认的外部时钟源（此外部时钟非彼外部时钟，是Systick定时器外的时钟并非单片机芯片的外部时钟）
该定时器的时钟源可以是内部时钟（FCLK，
CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（ CM3处理器上的STCLK信号）。不过， STCLK的
具体来源则由芯片设计者决定，因此不同产品之间的时钟频率可能会大不相同，你需要检视
芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。
——————————————————————————————节选自Cortex‐M3 权威指南
而STM32上所指的STCLK是
RCC通过AHB时钟(HCLK)8分频后作为Cortex系统定时器(SysTick)的外部时钟。通过对SysTick
控制与状态寄存器的设置，可选择上述时钟或Cortex(HCLK)时钟作为SysTick时钟。
——————————————————————————————节选自STM32F10xxx参考手册
（2）第二步载入定时器所要计数的值
（3）第三步清空定时器当前的数值
（4）第四步使能定时器
（5）第五步循环等待SysTick控制及状态寄存器（SysTick->CTRL）字段16置1
和第三章同样的方法我们新建delay.c和delay.h文件并添加到工程当中，这里就不再赘述了，详细教程可见第三章：
从头开始写STM32F103C8T6驱动库（三）——编写GPIO驱动
首先我们需要了解一下计时器所能计的最大值是多少，这涉及到我们函数声明时传入参数的数据类型
从上图可以看出SysTick重装载数值寄存器所能写入的最大值为2^24因为没有"uint24"这个数据类型所以我们需要用uint32类型来声明传入参数，但是输入范围必须限制在 0 ~ 2^24
void delay_us(uint32 us)
us = (1<<25) <= us ? (1<<25) - 1 : us;
我们现在common.h文件中将各个外设桥频率宏定义，方便我们后期更改
//系统各外设桥主频
#define AHB_freq 72000000UL
#define APB1_freq 36000000UL
#define APB2_freq 72000000UL
数字后面字母的含义
U：unsigned
L：long / double
F：float
也就是表示无符号长整型的意思。
然后再在delay_us函数中编写
SysTick->LOAD = us * (AHB_freq / 8000000);
SysTick->VAL = 0;
SysTick->CTRL |= 0x01<<SysTick_CTRL_ENABLE_Pos;
while(!(SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk));
SysTick->CTRL &= ~(0x01<<SysTick_CTRL_ENABLE_Pos);
/**
* @name delay_us
* @brief 微秒延时函数
* @param us 延时微秒数 0 ~ 2^24
* @return void
* @Sample delay_us(2)
*/
void delay_us(uint32 us)
{
us = (1<<25) <= us ? (1<<25) - 1 : us;
//LOAD（载入数值）= t（计时时间，单位：秒） x T（频率，单位：Hz）
SysTick->LOAD = us * (AHB_freq / 8000000);
SysTick->VAL = 0;
SysTick->CTRL = 0x01;
while(!(SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk));
SysTick->CTRL &= ~(0x01<<SysTick_CTRL_ENABLE_Pos);
}
ms延时要注意计数器数值范围问题，我们可以算一下最大计时时间
2^24 = 16,777,216 / 9,000,000Hz = 1.864135s
也就是说毫秒延时最大为1864ms
具体方法和微妙延时大同小异，代码如下：
/**
* @name delay_ms
* @brief 毫秒延时函数
* @param ms 毫秒微秒数 0 ~ 1864
* @return void
* @Sample delay_ms(100)
*/
void delay_ms(uint16 ms)
{
ms = 1864 <= ms ? 1864 : ms;
SysTick->LOAD = ms * (AHB_freq / 8000);
SysTick->VAL = 0;
SysTick->CTRL = 0x01;
while(!(SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk));
SysTick->CTRL &= ~(0x01<<SysTick_CTRL_ENABLE_Pos);
}
我们来简单写一个闪灯程序，发现小灯是可以已10Hz频率在闪烁，说明我们的延时数运行正确。
int main(void)
{
gpio_init(PC13, GPO, 0, GPO_PUSH_PULL, GPIO_SPEED_50MHZ);
while (1)
{
delay_ms(100);
gpio_reverse(PC13);
}
}