基于Systick系统时钟延时的LED闪烁灯
1、回顾我们的51 单片机编程,当我们需要做系统延迟的时候,最常采用的一
种方式就是使用for 循环的空语句等待来实现。
当然,在STM32 里面也可以这么实现。但是在STM32 的Cortex 内核里面,有个比其更加精准的定时器专业用于
系统定时,我们称之为Cortex 系统定时器(SysTick,系统滴答)。
Systick 就是一个定时器而已,只是它放在了NVIC(中断事件)中,
主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断(号称滴答中断)。
这样,只要设置好其中断的时间,就可以每隔一定时间跳入其处理程序,
通过这种方式,我们可以做一些分时的任务处理。
然而,由于我们刚刚接触STM32,因此我们本课程内容,仅仅是
用其做一些延迟函数的处理。可能有些同学有疑问,微控制器的定时器资源一般
比较丰富,比如STM32 存在8 个定时器,为啥还要再提供一个SYSTICK?原因就
是所有基于ARM Cortex_M3 内核的控制器都带有SysTick 定时器,这样就方便了
程序在不同的器件之间的移植。而使用RTOS 的第一项工作往往就是将其移植到
开发人员的硬件平台上,由于SYSTICK 的存在无疑降低了移植的难度。具体
Systick 的概述,请参考《Cortex-M3 权威指南》179 页。
关于SysTick 的编程
流程如下:
配置系统时钟;
配置SysTick;
写SysTick 中断处理函数;
编写delay 延迟函数;
第一步:
先让我们来设置系统时钟。关于系统时钟的配置,我们可以直接使
用默认的固件库函数“void SystemInit(void);”,这个函数在固件库手册上面
是没有的,一旦使用默认配置之后,整个STM32 的系统时钟就会被配置成:
SYSCLK(系统时钟) = 72MHZ(系统最高允许时钟);
AHB 总线时钟= 72MHZ(AHB 最高允许时钟);
APB1 总线时钟= 36MHZ(APB1 最高允许时钟);
APB2 总线时钟= 72MHZ(APB2 最高允许时钟);
第二步:
配置SysTick。我们在设置SysTick 的时候,只用到“core_cm3.h”
文件的函数“__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)”。
这个函数在固件库里面是没有介绍的,因为这个函数是在“core_m3.h”里面定
义的,所以不属于STM32 固件库的范畴。参考《STM32F10xxx 参考手册》第80
页的STM32 系统时钟框图,我们可以知道,系统时钟(AHB,此时为72MHz)经8
分频或者不分频之后产生的时钟给Systick 作为时钟震荡源,因此此时的
Systick 默认为频率为72MHz,如果需要使用8 分频之后的频率,可以使用函数
“SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);”,因此我们只
需要把Systick 设置成72000 时(计算方式:(1/72000000Hz)*72000 次=1ms),
就能产生1ms 时间基准,说白了就是一个中断信号。
见函数void Systick_Init(void)配置
第三步:
编写Systick 的中断处理函数。对于STM32 所有的中断处理函数,
我们都可以在对应的“startup_stm32f10x_xx.s”里面找到其入口。比如,在做
Systick 中断处理的时候,我们选择的入口地址就是“SysTick_Handler”。因
此,我们可以写如下的代码,如程序片段6 所示。同时,需要把“stm32f10x_it.c”
里面的“SysTick_Handler”入口屏蔽,不然会报错。
1 __IO uint32_t TimingDelay; 2 void TimingDelay_Decrement(void) 3 { 4 if (TimingDelay != 0x00) 5 { 6 TimingDelay--; 7 } 8 } 9 void SysTick_Handler(void) 10 { 11 TimingDelay_Decrement(); 12 }
第四步,写delay_ms函数
1 void delay_ms(__IO uint32_t nTime)//延迟函数,设置为US 2 { 3 TimingDelay = nTime;//时钟滴答数 4 while(TimingDelay != 0); 5 }
以上只是Systick的配置,下面是一个完整实现LED灯闪烁的代码
下面包含四个文件:分别是mian.c文件、timer.c文件、timer.h文件、led.c文件、led.h文件
mian.c文件、
1 #include "stm32f10x.h" // 相当于51单片机中的 #include <reg51.h> 2 #include "timer.h" 3 #include "led.h" 4 int main(void) 5 { 6 SystemInit();//初始化系统,使得系统频率为72MHZ 7 systick_init();//配置Systick,使得1ms产生 8 led_gpio_init();//LED灯的配置,要用到LED灯就要配置 9 while(1) 10 { 11 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); 12 delay_ms(1000);//延时1s 13 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5); 14 delay_ms(1000); 15 } 16 }
timer.c文件、
1 #include "timer.h" 2 #include "stm32f10x.h" 3 __IO uint32_t TimingDelay;//相当于宏定义一个TimingDelay 4 void systick_init() 5 { 6 //配置Systick重载值,系统时钟为72MHZ 7 //设置72000,中断时间:72000*(1/72000000)=1ms 8 //有返回值,返回0则装在成功 9 if(SysTick_Config(72000)==1) 10 { 11 while(1); 12 13 } 14 } 15 16 17 18 void TimingDelay_Decrement(void) 19 { 20 if(TimingDelay !=0x00) 21 { 22 TimingDelay--; 23 } 24 } 25 /*中断处理函数,中断一次减1ms*/ 26 void SysTick_Handler(void) 27 { 28 TimingDelay_Decrement();//调用上面的函数 29 } 30 31 32 33 void delay_ms(__IO uint32_t nTime) 34 { 35 TimingDelay = nTime;//时钟滴答数 36 while(TimingDelay !=0); 37 } 38
注意:这里需要做一个细节!!
在stm32f10x_it.c文件里面的void SysTick_Handler(void)这个函数注释掉。
看截图:
timer.h文件、
1 #ifndef _TIMER_H_ 2 #define _TIMER_H_ 3 4 #include "stm32f10x_tim.h" 5 #include "stm32f10x_rcc.h" 6 #include "stm32f10x_it.h" 7 #include "misc.h" 8 9 extern __IO uint32_t TimingDelay; 10 11 void systick_init(); 12 void delay_ms(__IO uint32_t nTime); 13 #endif
led.c文件、
1 #include "led.h" 2 #include "stm32f10x_gpio.h" 3 //GPIO初始化 4 void led_gpio_init() 5 { 6 GPIO_InitTypeDef gpio; 7 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); 8 gpio.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; 9 gpio.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; 10 gpio.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; 11 GPIO_Init(GPIOB,&gpio); 12 }
led.h文件
1 #ifndef _LED_H_ 2 #define _LED_H_ 3 4 5 void led_gpio_init(); 6 7 #endif