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第二十一章 延时函数专题

本章介绍的延时函数，使用起来非常简单，但是却会经常用到的，所以单独作为一个专题来介绍。

除了介绍系统编程中的延时函数，还会介绍到内核中的延时函数，它们的使用方法多是类似的，在驱动专题中大家可以使用，本章就不提供具体的例子了，只介绍函数调用。

本章配套视频为

“视频 12_01 延时之基本知识介绍”

“视频 12_02 延时之延时实验

21.1 Linux 中的延时函数介绍

这里要注意的是，不同的操作系统下，延时函数是不一样的，由具体系统决定的。Linux 中常用的函数有以下函数 sleep、usleep、ndelay、udelay、mdelay 等。

Linux 系统编程下用到的延时函数在头文件“#include <unistd.h>”中，包括函数sleep、usleep。

Linux 内核中用到的延时函数在“#include <linux/delay.h>”中，包括函数 ndelay、udelay、mdelay。

函数 sleep

函数 sleep 是秒延时。函数原型如下：

unsigned int sleep(unsigned int seconds);

例如：sleep(1),即延时一秒。

返回无符号的整形数值，如果延时成功则返回 0，如果延时过程中被打断，则返回剩余的秒数。

例如 sleep(5),返回值为 3，那么实际延时就是 5-3=2 秒。

函数 usleep 

函数 usleep 是微妙延时。函数原型如下：

int usleep(useconds_t usec);

useconds 需要小于 1000000

例如：usleep(10),表示延时 10 微秒。

延时成功则返回 0，失败则返回-1

函数 delay 系列

函数 delay 系列是在 Linux 内核中用的，也就是在 linux 驱动中，会用到。函数 mdelay 是毫秒延时，函数原型如下：

void mdelay(unsigned long msecs);

例如：mdelay(10),表示延时 10 毫秒。

函数 udelay 是微秒延时，函数原型如下：

void udelay(unsigned long usecs);

例如：udelay(5),表示延时 5 微秒。

函数 ndelay 是纳秒延时，函数原型如下：

void ndelay(unsigned long nsecs)；

例如：ndelay(3),表示延时 3 纳秒。

再提醒一下，这里的 delay 函数只是在内核中使用的，sleep 是在系统编程中使用的。要注意区分。

21.2 Linux应用中的延时实验

本实验先介绍简单的延时应用，在学习了后面时间管理之后，再对这些延时函数的进度进行测试，虽然函数看起来类似，但是实现的原理不一样，精度不同，导致应用的场合也会不同。

函数代码

linux 系统编程中使用的是 sleep 和 usleep 函数。编写简单的 sleep.c 文件测试 sleep 函数。

首先添加头文件，如下图所示。

然后 main 函数如下图所示。 

 

如上图代码所示。

使用 sleep 和 usleep 函数分别延时 2 秒和 1 秒，然后循环打印信息。

编译运行测试

在 Ubuntu 系统下，如下图所示，进入前面实验创建的目录“/home/linuxsystemcode/”，使用命令“mkdir sleep”新建 sleep 文件夹，将源码sleep.c 拷贝进去。

进入新建的文件夹 sleep，如下图所示。

 使用命令“arm-none-linux-gnueabi-gcc -o sleep sleep.c -static”编译 sleep 文件， 如下图所示，使用命令“ls”可以看到生成了 sleep 可执行文件。

 这里介绍 U 盘拷贝代码的方法，也可以编译进文件系统，具体方法参考 10.3.5 小节。将编译成的可执行文件 sleep，拷贝到 U 盘，启动开发板，插入 U 盘，加载 U 盘，运行程序如下。

 

如上图所示，运行之后会打印“sleep 2!”和“usleep 1000000!”。退出可以使用键盘输入“Ctrl+c”

21.3 Linux内核驱动中的延时

Linux 内核中使用 delay 系列函数，在后面驱动的学习中，再去测试 delay 函数，用起来比较简单。

先要调用头文件“#include <linux/delay.h>”,然后就可以使用 delay 系列的函数，在驱动做做延时操作了。

常用的地方，例如在驱动对硬件进行初始化的时候，例如芯片有上电时序，那么这个时候就需要用到延时函数，直接调用 delay 即可。