Systick :系統(tǒng)心跳定時器,提供系統(tǒng)節(jié)拍

裸機程序中可作為獨立的延時定時器

用途:

1.產生操作系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍

2.便于不同處理器之間程序移植

SysTick定時器被捆綁在NVIC中，異常號15

3.作為一個鬧鈴測量時間用于測量時間,

但當處理器在調試期間被喊停（halt）時，則SysTick定時器亦將暫停運作

它有四個寄存器

STK_CSR, 0xE000E010 -- 控制寄存器

STK_LOAD, 0xE000E014 -- 重載寄存器

STK_VAL, 0xE000E018 -- 當前值寄存器

STK_CALRB, 0xE000E01C -- 校準值寄存器

stm32的時鐘源

選擇外部時鐘源時，則Systick時鐘為HCLK /8

選擇內核時鐘源時，則Systick時鐘為HCLK

延時編程原理

systick定時器是24位的遞減計數器，設定初值并使能它后，它會每個系統(tǒng)時鐘周期計數器減1，

計數到0 時，將從RELOAD 寄存器中自動重裝載定時初值。只要不把它在SysTick控制及狀態(tài)寄存器中的使能位清除，就永不停息.

延時編程步驟

1.計算出產生1us 需要多少個時鐘周期 fac_us;

2.計算出RELOAD寄存器的值

也就是產生相應延時所需要的時鐘周期數

RELOAD=fac_us * nus

3.開啟計數

4.循環(huán)檢測計數到0的標志位;

5.清空計數器，關閉定時器

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SysTick異常配置步驟

1對CTRL//LOAD/VAL三個寄存器進行了配置，

2初始化SysTick使用的時鐘，

3清除系統(tǒng)當前值，裝入重裝值，

4使能SysTick,使SysTick能響應中斷

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當SysTick定時器計到0時,將把COUNTFLAG位置位；而下述方法可以對其清零：

1.讀取SysTick 控制及狀態(tài)寄存器（STCSR）

2.往SysTick 當前值寄存器（STCVR）中寫任何數據

只有當VAL 值為0 時，計數器自動重載RELOAD

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庫函數

使用ST的函數庫使用systick的方法，嚴格按照以下順序：

1、調用SysTick_CounterCmd() -- 失能SysTick計數器

2、調用SysTick_ITConfig () -- 失能SysTick中斷

3、調用SysTick_CLKSourceConfig() -- 設置SysTick時鐘源。

4、調用SysTick_SetReload() -- 設置SysTick重裝載值。

5、調用SysTick_ITConfig () -- 使能SysTick中斷

6、調用SysTick_CounterCmd() -- 開啟SysTick計數器

Systick中斷服務函數

void SysTick_Handler(void);

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寄存器版代碼注解

使用外部8M時鐘,鎖相環(huán)里出來的頻率是72M,AHB預分頻后是72M,

systick固定HCLK時鐘的1/8,即9M,那么延時1us是9個時鐘

C代碼

void delay_init(u8 SYSCLK) //系統(tǒng)時鐘是72MHz,SYSCLK=72

{

SysTick->CTRL &= 0xfffffffb ; //bit2清0,也就是配置選擇外部時鐘

fac_us=SYSCLK/8; //硬件8分頻,fac_us得出的值是要給下面的時鐘函數用的

fac_ms =(u16)fac_us*1000;

}

void delay_us(u32 nus) //nus假如為10us

{

u32 temp;

SysTick->LOAD = nus*fac_us; //延時10us的話就是 10*9=90,裝到load寄存器中

SysTick->VAL=0x00;//計數器清0,因為currrent字段被手動清零時,load將自動重裝到VAL中

SysTick->CTRL = 0x01;//配置使異常生效,也就是計數器倒數到0時將發(fā)出異常通知

do

{

temp = SysTick->CTRL; //時間到了之后,該位將被硬件置1,但被查詢后自動清0

}

while(temp & 0x01 && !(tmep &(1<<16))); //查詢

SysTick->CTRL = 0x00; //關閉計數器

SysTick->VAL = 0x00; //清空val

}

//這個while循環(huán),判斷如果Systick還在Enable的狀態(tài)，并且計數器還沒數到0，

就不停的循環(huán)把當前的SysTick->CTRL寄存器值寫入變量temp，繼續(xù)下一次判斷。

當Systick被Disable或者計數器數到0了，就停止循環(huán)

還有一個注意點:

LOAD寄存器是24位的 最大值0xffffff

那么延時最大值計算公式為

nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK (SYSCLK單位Hz)

則nms的最大值為1864.135ms ,即1864毫秒

? 首先我們要明白什么是SysTick定時器？

Sys 系統(tǒng) ，tick 滴答聲 ，系統(tǒng)滴答滴答很形象地表示了它是一個系統(tǒng)節(jié)拍器。SysTick 是一個24 位的倒計數定時器，當計到0 時，將從RELOAD 寄存器中自動重裝載定時初值。只要不把它在SysTick 控制及狀態(tài)寄存器中的使能位清除，就永不停息。

? 為什么要設置SysTick定時器？

（1）產生操作系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍

SysTick定時器被捆綁在NVIC中，用于產生SYSTICK異常（異常號：15）。在以前，大多操作系統(tǒng)需要一個硬件定時器來產生操作系統(tǒng)需要的滴答中斷，作為整個系統(tǒng)的時基。因此，需要一個定時器來產生周期性的中斷，而且最好還讓用戶程序不能隨意訪問它的寄存器，以維持操作系統(tǒng)“心跳”的節(jié)律。SysTick的最大使命，就是定期地產生異常請求，作為系統(tǒng)的時基。OS都需要這種“滴答”來推動任務和時間的管理。

（2）便于不同處理器之間程序移植。

Cortex‐M3處理器內部包含了一個簡單的定時器。因為所有的CM3芯片都帶有這個定時器，軟件在不同 CM3器件間的移植工作得以化簡。該定時器的時鐘源可以是內部時鐘（FCLK，CM3上的自由運行時鐘），或者是外部時鐘（ CM3處理器上的STCLK信號）。不過，STCLK的具體來源則由芯片設計者決定，因此不同產品之間的時鐘頻率可能會大不相同，你需要檢視芯片的器件手冊來決定選擇什么作為時鐘源。SysTick定時器能產生中斷，CM3為它專門開出一個異常類型，并且在向量表中有它的一席之地。它使操作系統(tǒng)和其它系統(tǒng)軟件在CM3器件間的移植變得簡單多了，因為在所有CM3產品間對其處理都是相同的。

（3）作為一個鬧鈴測量時間。

SysTick定時器還可以用作鬧鐘，作為啟動一個特定任務的時間依據。它作為一個鬧鈴，用于測量時間。要注意的是，當處理器在調試期間被喊停（halt）時，則SysTick定時器亦將暫停運作。

? 再來看看SysTick的用法

（1）我們對一個系統(tǒng)編程，老說編程編程什么的，到底我們在編什么程？當然這個問題要探討起來可能有點遠了。我來說說對SysTick的編程，對單片機的編程不過就是對單片機里面的寄存器進行控制，使整個軟硬件系統(tǒng)處于一種在你的掌控之下的狀態(tài)。這就是了嘛，現在我是頭，我對我的手下下達一些指令，讓它們去做一些事情。所以我們想搞清楚怎樣控制SysTick我們還得看我們能對它的哪些部分可以控制。那些部分就是寄存器。

SysTick有4個寄存器 ：

寄存器 描述

CTRL SysTick 控制和狀態(tài)寄存器

LOAD SysTick 重裝載值寄存器

VAL SysTick 當前值寄存器

CALIB SysTick 校準值寄存器

對應地在固件函數庫中定義了這個東西

typedef struct

{

vu32 CTRL;

vu32 LOAD;

vu32 VAL;

vuc32 CALIB;

} SysTick_TypeDef;

在這背后，已經對定義的寄存器進行了一個地址映射。當我們操控我們定義的寄存器時實際上已是通過那種映射關系操控了芯片內部的值。其實在STM32中對寄存器的操作都是通過這種方式進行的。

具體的映射過程如下，我們可以看一下：

#define SCS_BASE ((u32)0xE000E000)

#define SysTick_BASE (SCS_BASE + 0x0010)

#ifndef DEBUG

...

#ifdef _SysTick

#define SysTick ((SysTick_TypeDef *) SysTick_BASE)

#endif

...

#else

...

#ifdef _SysTick

EXT SysTick_TypeDef *SysTick;

#endif

...

#endif

#ifdef _SysTick

SysTick = (SysTick_TypeDef *) SysTick_BASE;

#endif

為了訪問SysTick寄存器，, _SysTick必須在文件“stm32f10x_conf.h”中定義如下：

#define _SysTick

映射過程就不作討論了。總這這樣映射的結果是我們能直接使用SysTick。那就來看一下有關寄存器的設置。

（2）SysTick里的寄存器我也簡單地把它理解為是一個32位數。

這里有一張圖：

在最新的STM32固件庫中的core_cm3.c中提供了這樣一個函數來供我們配置SysTick，當我們須要用到SysTick時調用它就可以了:

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)//ticks 是要重裝載的值

{

if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1);

SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);

SysTick->VAL = 0;

SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |

SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

return (0);

}

總結：在配置過程對CTRL//LOAD/VAL三個寄存器進行了配置，初始化了SysTick使用的時鐘，清除系統(tǒng)當前值，裝入重裝值，使能SysTick,使SysTick能響應中斷，說了半天其實就這一句話。在主程序中調用SysTick_Configuration( uint32_t ticks ),輸入重裝值就配置完成了。

（3）SysTick 的中斷處理函數在stm32f10x_it.c

函數原型為void SysTick_Handler(void)

{

// user code

}

用戶只要把須要處理的程序填入這里就完成啦。

? 例子：

正如上面敘述，SysTick的使用為：

（1）配置SysTick

（2）寫中斷函數

我們產生1ms的廷時：

在我們自己編寫的main.c中有：

//前面的省略 ……

Volatile unsigned int TimingDelay ; //定義一個全局變量，用于計數計時值

//中間部分省略……

void Delay_Ms( uint32_t nTime