CH32系列MCU SysTick使用与计算

1、关于SysTick

CH32F103/203：

CH32F103/203为Cortex-M3内核，SysTick是一个24位的向下递减计数器，计数器每计数一次的时间可配置为1/时基。当SysTick重装载数寄存器的值递减到0的时候，产生一次中断。CH32F系列MCU SysTick由4个寄存器控制，具体如下图。具体介绍可参考《CM3权威指南》

 

CH32V10x_20x_30x：

CH32V系列MCU内核为RISC-V内核，其SysTick为一个64位计数器。与Cortex-M3内核MCU不同，其SysTick可配置为向上计数或向下计数。此外还有一个64位的比较寄存器，当计数器值和比较寄存器值相同时将触发中断服务。

CH32V10x系列MCU SysTick由5个寄存器控制，如下图。具体介绍可参考CH32xRM手册。

https://www.wch.cn/downloads/CH32xRM_PDF.html

CH32V20_30x系列MCU SysTick由6个寄存器控制，如下图。具体介绍可参考CH32FV2x_V3xRM手册。

https://www.wch.cn/downloads/CH32FV2x_V3xRM_PDF.html

2、关于SysTick时基

CH32F10x_20x系列MCU可以配置HCLK或HCLK/8作为时基

CH32V103系列MCU只能配置HCLK/8作为时基

CH32V20x_30x系列MCU可以配置HCLK或HCLK/8作为时基

3、关于SysTick配置
在对SysTick进行初始化配置的时候，需要先对计数模式（即位4）进行配置，再配置计数器初始值更新（位5）和系统计数器使能控制位（位0），否则第一次延时函数可能不生效。
程序配置方式如下：

void Delay_Us(uint32_t n)
{
    uint32_t i;

    SysTick->SR &= ~(1 << 0);
    i = (uint32_t)n * p_us;

    SysTick->CMP = i;
    SysTick->CTLR |= (1 << 4);
    SysTick->CTLR |= (1 << 5) | (1 << 0);

    while((SysTick->SR & (1 << 0)) != (1 << 0));
    SysTick->CTLR &= ~(1 << 0);
}

 

4、关于STK_CTLR寄存器位31（SWIE）的作用及用法

作用：用于触发软件中断，具体用法见下图

/* Global Variable */
#define SysTick_CTLR_SWIE          (1 << 31)

/*********************************************************************
 * @fn      main
 *
 * @brief   Main program.
 *
 * @return  none
 */
int main(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);

    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);
    printf("This is printf example\r\n");

    NVIC_EnableIRQ(Software_IRQn);
//    NVIC_SetPendingIRQ(Software_IRQn);

    while(1)
    {
        SysTick->CTLR |= SysTick_CTLR_SWIE ;
        Delay_Ms(500);
        printf("SWIE example\r\n");
    }
}

void SW_Handler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void SW_Handler()
{
  SysTick->CTLR &= ~SysTick_CTLR_SWIE;
  printf("test\r\n");
}

 

5、关于SysTick延时函数时间的计算，以CH32V20x为例

关于SysTick的计数时基，可参考系统计数控制寄存器（STK_CTLR）的位2，默认时基是HCLK/8作为时基，当系统主频为72MHz时，时基为72MHz/8=9000000。当系统主频为144MHz时，时基为144MHz/8=18MHz。

sysTick默认的时基是HCLK/8，HCLK通常就是指系统主频。即时基就是SystemCoreClock/8。那么计数器计数一次的时间就是1/(SystemCoreClock/8)。当系统主频为72MHz时，计数一次的时间为1/9MHz，即1/9us。我们在延时函数初始化中配置p_us = SystemCoreClock/8000000，SystemCoreClock 为72MHz，除以8就是9，9乘以（1/9）正好就是1，同理可得144MHz下结果也是1，因此延时函数不会随着主频改变而改变。