STM32的SYSTICK詳解
什么是SYSTICK:
這是一個(gè)24位的系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器system tick timer,SysTick,具有自動(dòng)重載和溢出中斷功能，所有基于Cortex_M3處理器的微控制器都可以由這個(gè)定時(shí)器獲得一定的時(shí)間間隔。
作用：
在單任務(wù)引用程序中，因?yàn)槠浼軜?gòu)就決定了它執(zhí)行任務(wù)的串行性，這就引出一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)某個(gè)任務(wù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就會(huì)牽連到后續(xù)的任務(wù)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。要解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）.
因?yàn)镽TOS以并行的架構(gòu)處理任務(wù)，單一任務(wù)的崩潰并不會(huì)牽連到整個(gè)系統(tǒng)。這樣用戶(hù)出于可靠性的考慮可能就會(huì)基于RTOS來(lái)設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用程序。這樣SYSTICK存在的意義就是提供必要的時(shí)鐘節(jié)拍，為RTOS的任務(wù)調(diào)度提供一個(gè)有節(jié)奏的“心跳”。
微控制器的定時(shí)器資源一般比較豐富，比如STM32存在8個(gè)定時(shí)器，為啥還要再提供一個(gè)SYSTICK？原因就是所有基于ARM Cortex_M3內(nèi)核的控制器都帶有SysTick定時(shí)器，這樣就方便了程序在不同的器件之間的移植。而使用RTOS的第一項(xiàng)工作往往就是將其移植到開(kāi)發(fā)人員的硬件平臺(tái)上，由于SYSTICK的存在無(wú)疑降低了移植的難度。
SysTick定時(shí)器除了能服務(wù)于操作系統(tǒng)之外，還能用于其它目的：如作為一個(gè)鬧鈴，用于測(cè)量時(shí)間等。
要注意的是，當(dāng)處理器在調(diào)試期間被喊停（halt）時(shí)，則SysTick定時(shí)器亦將暫停運(yùn)作。
時(shí)鐘的選擇：
用戶(hù)可以在位于Cortex_M3處理器系統(tǒng)控制單元中的系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器控制和狀態(tài)寄存器（SysTick control and status register ,SCSR）選擇systick 時(shí)鐘源。如將SCSR中的CLKSOURCE位置位，SysTick會(huì)在CPU頻率下運(yùn)行；而將CLKSOUCE位清除則SysTick會(huì)以CPU主頻的1/8頻率運(yùn)行。
3.5版本的庫(kù)函數(shù)與以往的有所區(qū)別
不存在stm32f10x_systick.c文件，故原來(lái)的一些函數(shù)也不存在，比如SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState);等
在3.5版本的庫(kù)函數(shù)中與systick相關(guān)的函數(shù)只有兩個(gè)
第一個(gè)，SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h頭文件中進(jìn)行定義的。
第二個(gè)，void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，在misc.c文件中定義的。
SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h
主要的作用：
1、初始化systick
2、打開(kāi)systick
3、打開(kāi)systick的中斷并設(shè)置優(yōu)先級(jí)
4、返回一個(gè)0代表成功或1代表失敗
注意：
Uint32_t ticks即為重裝值，
這個(gè)函數(shù)默認(rèn)使用的時(shí)鐘源是AHB，即不分頻。
要想分頻，調(diào)用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，
但是要注意函數(shù)調(diào)用的次序，先SysTick_Config(uint32_t ticks)，
后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
函數(shù)說(shuō)明：
/**
* @briefInitialize and start the SysTick counter and its interrupt.
*
* @param ticks number of ticks between two interrupts
* @return1 = failed, 0 = successful
*
* Initialise the system tick timer and its interrupt and start the
* system tick timer / counter in free running mode to generate
* periodical interrupts.
*/
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)return (1);
/* Reload value impossible */重裝載值必須小于0XFF FFFF,為什么，這是一個(gè)24位的遞減計(jì)數(shù)器。
SysTick->LOAD= (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
/* set reload register */設(shè)置重裝載值，SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定義見(jiàn)后面
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);
/* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
SysTick->VAL = 0;
/* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL= SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
/* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
return (0);
/* Function successful */
}
#endif
與systick相關(guān)的寄存器定義
/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick
memory mapped structure for SysTick
@{
*/
typedef struct
{
__IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00SysTick Control and Status Register */
__IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04SysTick Reload Value Register */
__IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08SysTick Current Value Register */
__Iuint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0CSysTick Calibration Register */
} SysTick_Type;
與systick寄存器相關(guān)的寄存器及位的定義
/* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/狀態(tài)寄存器
#defineSysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos16 /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Position */
#define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk (1ul << SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos)
/*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Mask */ 溢出標(biāo)志位
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2 /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos)
/*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */時(shí)鐘源選擇位，0=外部時(shí)鐘；1=內(nèi)核時(shí)鐘
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1ul << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos)
/*!< SysTick CTRL: TICKINT Mask */異常請(qǐng)求位
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_ENABLE_Pos)
/*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */使能位
/* SysTick Reload Register Definitions */
#define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos 0 /*!< SysTick LOAD: RELOAD Position */
#define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_LOAD_RELOAD_Pos)
/*!< SysTick LOAD: RELOAD Mask */
/* SysTick Current Register Definitions */
#define SysTick_VAL_CURRENT_Pos 0 /*!< SysTick VAL: CURRENT Position */
#define SysTick_VAL_CURRENT_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos)
/*!< SysTick VAL: CURRENT Mask */
/* SysTick Calibration Register Definitions */
#define SysTick_CALIB_NOREF_Pos 31 /*!< SysTick CALIB: NOREF Position */
#define SysTick_CALIB_NOREF_Msk (1ul << SysTick_CALIB_NOREF_Pos)
/*!< SysTick CALIB: NOREF Mask */
#define SysTick_CALIB_SKEW_Pos 30 /*!< SysTick CALIB: SKEW Position */
#define SysTick_CALIB_SKEW_Msk (1ul << SysTick_CALIB_SKEW_Pos)
/*!< SysTick CALIB: SKEW Mask */
#define SysTick_CALIB_TENMS_Pos 0 /*!< SysTick CALIB: TENMS Position */
#define SysTick_CALIB_TENMS_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) /*!< SysTick CALIB: TENMS Mask */
/*@}*/ /* end of group CMSIS_CM3_SysTick */
與systick相關(guān)的寄存器的說(shuō)明
void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
作用：
選擇systick的時(shí)鐘源，AHB時(shí)鐘或AHB的8分頻
默認(rèn)使用的是AHB時(shí)鐘，即72MHz
函數(shù)說(shuō)明：
/**
* @briefConfigures the SysTick clock source.
* @paramSysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source.
* This parameter can be one of the following values:
* @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.
* @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.
* @retval None
*/
void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
{
/* Check the parameters */
assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));
if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)
{
SysTick->CTRL "= SysTick_CLKSource_HCLK;
}
else
{
SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8;
}
}
Systick時(shí)鐘源的定義：
/** @defgroup SysTick_clock_source
* @{
*/
#define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 ((uint32_t)0xFFFFFFFB)//將控制狀態(tài)寄存器的第二位置0，即用外部時(shí)鐘源
#define SysTick_CLKSource_HCLK ((uint32_t)0x00000004)//將控
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