stm32 SysTick

2022-01-28 22:16 jym蒟蒻阅读(158) 评论(0) 编辑收藏举报

SysTick是系统定时器，属于 CM3 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，计数器每计数一次的时间为 1/SYSCLK，一般设置系统时钟 SYSCLK 等于 72M。当重装载数值寄存器的值递减到 0 的时候，系统定时器就产生一次中断，以此循环往复。

main.c

效果就是，利用 SysTick 产生的时基，让LED 以一定频率闪烁。 Delay_us函数和SysTick_Delay_Ms函数是用两种方法做的定时。

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include "bsp_led.h"

/*
 * t : 定时时间 
 * Ticks : 多少个时钟周期产生一次中断 
 * f : 时钟频率 72000000
 * t = Ticks * 1/f = (72000000/100000) * (1/72000000) = 10us 
 */ 

/**
  * @brief  主函数
  * @param  无  
  * @retval 无
  */
int main(void)
{	
	/* LED 端口初始化 */
	LED_GPIO_Config();

	/* 配置SysTick 为10us中断一次 */
	SysTick_Init();

//	for(;;)
//	{

//		LED1( ON ); 
//	    Delay_us(100000);    	// 100000 * 10us = 1000ms
//		//Delay_ms(100);
//		LED1( OFF );
//	  
//		LED2( ON );
//	    Delay_us(100000);		// 100000 * 10us = 1000ms
//		//Delay_ms(100);
//		LED2( OFF );
//	
//		LED3( ON );
//	    Delay_us(100000);		// 100000 * 10us = 1000ms
//		//Delay_ms(100);
//		LED3( OFF );
//	}     

	for(;;)
	{

		LED1( ON ); 
		SysTick_Delay_Ms( 1000 );
		LED1( OFF );
	  
		LED2( ON );
		SysTick_Delay_Ms( 1000 );
		LED2( OFF );
	
		LED3( ON );
		SysTick_Delay_Ms( 1000 );
		LED3( OFF );
	} 
	
}

SysTick.c

下面这个函数用来配置SysTick，ticks用来设置重装载寄存器的值，最大不能超过2^24。当重装载寄存器的值递减到 0 的时候产生中断，然后重装载寄存器的值又重新装载往下递减计数，以此循环往复。SysTick_Config函数主要配置了 SysTick 中的三个寄存器：LOAD、VAL 和 CTRL。

在这里插入图片描述

CTRL寄存器位段：

在这里插入图片描述

LOAD寄存器位段：

在这里插入图片描述

VAL寄存器位段：（同时还会清除在 SysTick 控制及状态寄存器中的COUNTFLAG 标志）

在这里插入图片描述

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

下面这个函数用来SysTick 初始化，通过设置SysTick_Config的ticks，来决定系统定时器重装载寄存器中的值。SystemCoreClock = 72M，SystemCoreClock / 100000=720，也就是说，重装载寄存器的值是720。

SysTick中断时间：SysTick 定时器的计数器是向下递减计数的，计数一次的时间 T1=1/CLK，当重装载寄存器中的值 V减到0的时候，产生中断，可知中断一次的时间T=V*T1=V/CLK，如果设置重装载寄存器的值是720，那么 SysTick 定时器中断一次的时间也就是720/72=10微秒。

void SysTick_Init(void)

SysTick定时，定时有两种方法，一种是设置好中断时间，再设置一个变量 t，用来记录进入中断的次数，变量 t 乘以中断的时间就可以计算出需要定时的时间。下面这个函数就是us延时程序,10us为一个单位，参数是nTime，延时就是nTime * 10us。里面的TimingDelay是一个全局变量，值等于延时函数中传进去的 nTime 的值，变量 TimingDelay 在中断函数中递减，即 SysTick 每进一次中断即 10us 的时间 TimingDelay 递减一次。

void Delay_us(__IO u32 nTime)

下面是SysTick 中断服务函数，里面调用了TimingDelay_Decrement函数，由此可见， SysTick 每进一次中断TimingDelay 递减一次。

void SysTick_Handler(void)
{
	TimingDelay_Decrement();	
}
void TimingDelay_Decrement(void)
{
	if (TimingDelay != 0x00)
	{ 
		TimingDelay--;
	}
}

SysTick定时第二种方法，systick 的 counter （计数器）从 reload （重装载数值寄存器）值往下递减到 0 的时候，CTRL 寄存器的位 16:countflag 会置 1，且读取该位的值可清 0，所以可使用软件查询的方法来实现延时。

下面是实现代码。

void SysTick_Delay_Us( __IO uint32_t us)
{
	uint32_t i;
	SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000);
	
	for(i=0;i<us;i++)
	{
		// 当计数器的值减小到0的时候，CRTL寄存器的位16会置1	
		while( !((SysTick->CTRL)&(1<<16)) );
	}
	// 关闭SysTick定时器
	SysTick->CTRL &=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

完整代码：

  
#include "bsp_SysTick.h"
#include "core_cm3.h"
#include "misc.h"

static __IO u32 TimingDelay;
 
/**
  * @brief  启动系统滴答定时器 SysTick
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void SysTick_Init(void)
{
	/* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
	 * SystemFrequency / 100000	 10us中断一次
	 * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
	 */
//	if (SysTick_Config(SystemFrequency / 100000))	// ST3.0.0库版本
	if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000))	// ST3.5.0库版本
	{ 
		/* Capture error */ 
		while (1);
	}
}

/**
  * @brief   us延时程序,10us为一个单位
  * @param  
  *		@arg nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 10us = 10us
  * @retval  无
  */
void Delay_us(__IO u32 nTime)
{ 
	TimingDelay = nTime;	

	// 使能滴答定时器  
	SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

	while(TimingDelay != 0);
}

/**
  * @brief  获取节拍程序
  * @param  无
  * @retval 无
  * @attention  在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用
  */
void TimingDelay_Decrement(void)
{
	if (TimingDelay != 0x00)
	{ 
		TimingDelay--;
	}
}

#if 0
// 这个 固件库函数 在 core_cm3.h中
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{ 
  // reload 寄存器为24bit，最大值为2^24
	if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);
  
  // 配置 reload 寄存器的初始值	
  SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
	
	// 配置中断优先级为 1<<4-1 = 15，优先级为最低
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); 
	
	// 配置 counter 计数器的值
  SysTick->VAL   = 0;
	
	// 配置systick 的时钟为 72M
	// 使能中断
	// 使能systick
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | 
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   | 
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    
  return (0); 
}
#endif

// couter 减1的时间 等于 1/systick_clk
// 当counter 从 reload 的值减小到0的时候，为一个循环，如果开启了中断则执行中断服务程序，
// 同时 CTRL 的 countflag 位会置1
// 这一个循环的时间为 reload * (1/systick_clk)

void SysTick_Delay_Us( __IO uint32_t us)
{
	uint32_t i;
	SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000);
	
	for(i=0;i<us;i++)
	{
		// 当计数器的值减小到0的时候，CRTL寄存器的位16会置1	
		while( !((SysTick->CTRL)&(1<<16)) );
	}
	// 关闭SysTick定时器
	SysTick->CTRL &=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

void SysTick_Delay_Ms( __IO uint32_t ms)
{
	uint32_t i;	
	SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
	
	for(i=0;i<ms;i++)
	{
		// 当计数器的值减小到0的时候，CRTL寄存器的位16会置1
		// 当置1时，读取该位会清0
		while( !((SysTick->CTRL)&(1<<16)) );
	}
	// 关闭SysTick定时器
	SysTick->CTRL &=~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}


/*********************************************END OF FILE**********************/

SysTick.h

#ifndef __SYSTICK_H
#define __SYSTICK_H

#include "stm32f10x.h"

void SysTick_Init(void);
void Delay_us(__IO u32 nTime);
#define Delay_ms(x) Delay_us(100*x)	 //单位ms

void SysTick_Delay_Us( __IO uint32_t us);
void SysTick_Delay_Ms( __IO uint32_t ms);


#endif /* __SYSTICK_H */

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