【单片机/嵌入式】【梁山派】学习日志06：滴答定时器-系统时钟

滴答定时器SysTick

一、滴答定时器-介绍

SysTick定时器可用作标准的下行计数器，是一个24位向下计数器，有自动重新装载能力，可屏蔽系统中断发生器。Cortex-M4处理器内部包含了一个简单的定时器，所有基于M4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。SysTick定时器可用于操作系统，提供系统必要的时钟节拍，为操作系统的任务调度提供一个有节奏的“心跳”。正因为所有的M4内核的芯片都有Systick定时器，这在移植的时候不像普通定时器那样难以移植。

RCU 通过 AHB 时钟（HCLK）8 分频后作为 Cortex 系统定时器（SysTick）的外部时钟。通过对 SysTick 控制和状态寄存器的设置，可选择上述时钟或 AHB（HCLK）时钟作为 SysTick 时钟。关于系统时钟的介绍可参考用户手册的第89页。

SysTick定时器设定初值并使能之后，每经过1个系统时钟周期，计数值就减1，减到0时，SysTick计数器自动重新装载初值并继续计数，同时内部的COUNTFLAG标志位被置位，触发中断（前提开启中断），运行中断服务函数SysTick_Handler()。

二、滴答定时器-寄存器

在GD32F3X0用户指南有关SysTick寄存器的介绍:

在core_cm4.h中可查看其定义:

关于寄存器的配置在core_cm4.h下的SysTick_Config函数中已经写好了:

三、滴答定时器-库函数

SysTick定时器的使用主要有SysTick_Config()函数和systick_clksource_set(uint32_t systick_clksource)函数，SysTick_Config()函数主要用来设置定时时间，systick_clksource_set()函数用来选择SysTick时钟源。

四、系统默认时钟的设置

GD32单片机的系统时钟配置(换晶振)https://www.bilibili.com/read/cv9446355

系统时钟是在”startup_gd32f450_470.s”启动文件中进行配置的。

单片机进入main函数前会先进入SystemInit()函数进行时钟配置。SystemInit()就是配置时钟的第一层，里面有很多等待晶振上电、判断晶振是否稳定的程序语句。等待晶振上电稳定需要一段时间。关键在于最后的system_clock_config()函数。

下面的代码即为“system_gd32f4xx.c”文件44到57行，通过取消某一行宏定义的注释，以选择某一时钟作为系统时钟源（主频）。若某一行时钟宏定义被取消注释后，上面的函数system_clock_config()即可判断需要调用哪一个时钟源函数。

这里调用的是system_clock_200m_25m_hxtal()函数，即系统默认时钟频率为200MHz，采用25M外部高速晶振。进入该函数查看一下：

五、滴答定时器-配置

在systick.c中找到systick_config()这个函数：

SystemCoreClock / 1000U 是时钟次数，即放入重装载寄存器中的值，因为此时系统默认时钟为200MHz，故每计数一次时钟为1/200 000 000s的时间，那么计数SystemCoreClock / 1000U 个时钟的时间就是SystemCoreClock / 1000U * 1/200 000000s = 1 / 1000U = 1ms。

函数SysTick_Config()位于’’core_cm4.h’’文件中：

NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U);是开启中断，每当定时1ms时间到就会进入到中断函数SysTick_Handler里面，所以每进入一次中断就是1ms，如果我们定时5ms，只需要进入5次中断即可。

函数NVIC_SetPriority()同样位于’’core_cm4.h’’文件中:

参数IRQn是一个枚举变量，定义于’’gd32f4xx.h’’文件中。

六、滴答定时器-使用

GD32官方也给我们写好了延时1ms的函数，void delay_1ms(uint32_t count)，有一个参数count，这个就是我们要延时的时间的ms数，延时1ms就是delay_1ms(1),延时1s就是delay_1ms(1000)。需要注意的是这个延时是阻塞延时，在延时的时间里一直在等待，比较浪费系统资源，慎用。