【STM32】uwTick在程序中的作用及用法，并与Delay函数的区别
一、uwTick 的作用
1.系统时间基准
uwTick是一个全局变量（volatile uint32_t），记录系统启动后的毫秒级时间累计值。默认情况下，它由 SysTick 定时器每 1ms 自动递增一次（通过HAL_IncTick()函数。- 例如，若系统运行了 5 秒，
uwTick的值约为5000。
2.实现延时功能
HAL_Delay()函数依赖uwTick实现阻塞延时。其原理是通过记录起始时刻的uwTick值，并在循环中持续比较当前值与起始值的差值，直到达到设定的延时时间。
3.时间戳生成
- 通过
HAL_GetTick()直接返回uwTick，用于标记事件发生的时刻或计算时间间隔（如程序执行耗时）。
二、uwTick 的使用方法
1.基本延时操作
// 阻塞延时 100ms
HAL_Delay(100);- 内部逻辑：
HAL_Delay()调用HAL_GetTick()获取当前uwTick，循环等待直至时间差达到设定值。
2.时间间隔计算
uint32_t start = HAL_GetTick();
// 执行某些操作...
uint32_t elapsed_time = HAL_GetTick() - start; // 计算耗时（ms）- 注意事项：若时间差超过
uint32_t最大值（约 49.7 天），需额外处理溢出问题。
3.高精度时间测量
结合 SysTick 的当前计数值（SysTick->VAL）和 uwTick，可提升时间分辨率至微秒级：
uint32_t start_ms, start_ticks, end_ms, end_ticks;
vGetStartTime(&start_ms, &start_ticks); // 记录起始时间
// 执行代码...
vGetIntervalTime(start_ms, start_ticks, &end_ms, &end_ticks); // 计算时间差
float us = end_ms * 1000 + (SysTick->LOAD - end_ticks) * (1e6 / SystemCoreClock); // 转换为微秒- SysTick 是递减计数器，
SysTick->VAL提供当前周期内的剩余计数值，与uwTick共同实现高精度计时。
三、配置与注意事项
1.时基源选择
- 默认使用 SysTick 作为时基源，但可通过 CubeMX 切换为硬件定时器（如 TIM1），以规避中断优先级冲突或实现更高精度的延时。
- 修改方法：在 CubeMX 的
SYS配置中，选择其他定时器作为时基源。
2.中断优先级问题
- 风险：在中断服务函数（ISR）中调用
HAL_Delay()可能导致死锁。例如，若高优先级中断等待 SysTick（低优先级）更新uwTick，SysTick 中断可能无法触发。 - 修改方法：
避免在中断中使用阻塞延时，改用非阻塞计时（如标志位 + 轮询）。
修改 SysTick 中断优先级至更高等级（需同步调整其他中断优先级）。
3.自定义时基频率
- 通过调整
uwTickFreq可改变uwTick的更新频率（如改为 10kHz）：
uwTickFreq = 10; // 10kHz（每 0.1ms 更新一次）
HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq));- 注意：需同步修改
HAL_GetTick()相关逻辑以适配新频率。
四、uwTick和Delay函数的核心区别
| 特性 | uwTick | HAL_Delay() |
|---|---|---|
| 本质 | 全局变量（volatile uint32_t） | 阻塞延时函数 |
| 作用 | 记录系统启动后的毫秒级累计时间 | 基于 uwTick 实现固定时长的阻塞延时 |
| 更新方式 | 由 SysTick 或硬件定时器中断自动递增 | 无直接操作，依赖 uwTick 的更新 |
| 用途 | 时间戳生成、非阻塞计时、任务调度 | 简单延时、代码流程控制 |
| 中断安全性 | 可在中断中使用（需注意优先级冲突） | 禁止在高优先级中断中使用（可能导致死锁） |
五、HAL_Delay()的用法
1.底层原理
-
HAL_Delay()是阻塞函数，通过循环检查uwTick的差值实现延时。其核心逻辑如下：
void HAL_Delay(uint32_t Delay) {
uint32_t tickstart = HAL_GetTick(); // 获取起始时间
uint32_t wait = Delay;
wait += uwTickFreq; // 强制至少延时一个时基周期（默认+1ms）[3,4](@ref)
while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait) {} // 阻塞等待[5,7](@ref)
}- 误差特性：默认存在 **+1ms** 的固定误差（如
HAL_Delay(100)实际延时 101ms）。
2.典型应用场景
- 简单延时控制：
HAL_Delay(500); // 阻塞延时500ms（实际501ms）- 外设初始化等待：用于传感器上电稳定、通信协议间隔等场景。
3.注意事项
- 禁止在高优先级中断中使用：可能导致 SysTick 中断无法触发，
uwTick停止更新，函数永不返回。 - 替代方案：在高实时性场景中，改用硬件定时器或非阻塞计时（基于
uwTick）。
六、关键差异总结
1.角色不同：
uwTick是 时间基准变量，提供系统时间数据。HAL_Delay()是 延时工具函数，依赖uwTick实现功能。
2.使用场景：
uwTick适用于需要主动获取时间信息的场景（如性能分析、任务调度）。HAL_Delay()适用于简单的阻塞等待（如初始化等待、调试指示灯闪烁）。
3.实时性影响：
HAL_Delay()会阻塞 CPU，影响系统响应；uwTick的非阻塞用法更适用于多任务系统。