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如果希望在不使用硬件定时器的情况下实现软延时（即通过 CPU 空操作实现延时），可以通过计算 CPU 周期数来实现 ms 和 us 级别的延时。以下是基于 216 MHz 主频的实现方法：
1. 实现原理
CPU 周期计算：在 216 MHz 的主频下，1 秒可以执行 216,000,000 个 CPU 周期。
1ms = 216,000 个 CPU 周期。
1us = 216 个 CPU 周期。
空操作延时：通过执行空操作（NOP 指令）来消耗 CPU 周期，从而实现延时。
2. 实现 ms 延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{uint32_t i;for (i = 0; i < ms; i++){Delay_us(1000); // 调用微秒延时函数}
}
3. 实现 us 延时函数
void Delay_us(uint32_t us)
{uint32_t delay_cycles = us * (SystemCoreClock / 1000000); // 计算需要的 CPU 周期数volatile uint32_t count = 0;for (count = 0; count < delay_cycles; count++){__asm__("nop"); // 空操作，占用一个 CPU 周期}
}
4. 完整示例
以下是一个完整的示例，展示如何使用软延时实现 ms 和 us 延时：
#include "stm32f4xx_hal.h" // 包含 HAL 库头文件// 微秒延时函数
void Delay_us(uint32_t us)
{uint32_t delay_cycles = us * (SystemCoreClock / 1000000); // 计算需要的 CPU 周期数volatile uint32_t count = 0;for (count = 0; count < delay_cycles; count++){__asm__("nop"); // 空操作，占用一个 CPU 周期}
}// 毫秒延时函数
void Delay_ms(uint32_t ms)
{uint32_t i;for (i = 0; i < ms; i++){Delay_us(1000); // 调用微秒延时函数}
}int main(void)
{// 初始化 HAL 库HAL_Init();// 配置系统时钟SystemClock_Config();// 初始化 GPIO__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);// 主循环while (1){// 闪烁 LED（500ms 间隔）HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_5);Delay_ms(500);// 微秒延时示例Delay_us(1000); // 延时 1ms}
}
5. 注意事项
编译器优化：
如果编译器优化级别较高（如 -O2 或 -O3），可能会将空操作循环优化掉，导致延时失效。
解决方法：
使用 volatile 关键字修饰循环变量（如 volatile uint32_t count）。
在编译时禁用优化（如 -O0）。
精度问题：
软延时的精度受 CPU 负载和其他中断的影响，可能不够精确。
如果需要高精度延时，建议使用硬件定时器。
主频变化：
如果系统主频发生变化（如动态调整时钟频率），需要重新计算 delay_cycles。
空操作指令：
asm(“nop”) 是 GCC 编译器的内联汇编语法，表示插入一个空操作指令。
如果使用其他编译器（如 IAR 或 Keil），可能需要使用对应的语法。