系统时钟

本是古典何须时尚 2021-11-05 13:08 598阅读 0赞

## 一、系统定时器 ##

**SysTick叫做系统滴答时钟、系统定时器**，**属于****Cortex-M4内核中的一个外设**，**它24bit向下递减的计数器**

**![1597828-20190601205307779-1614143032.png][]**

![1597828-20190601205318594-1008814779.png][]

## 二、系统定时器的中断使用方法 ##

### 1.代码的初始化 ###

![1597828-20190601205502689-1078128994.png][]

![1597828-20190601205620849-1802623782.png][]

//初始化系统定时器，1S内核触发1000次中断，说白了定时1ms
        SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);

### 2. 中断服务函数的编写 ###

void SysTick_Handler(void)
    {
        static uint32_t cnt=0;
    
        cnt++;
        
        //到达500ms的定时
        if(cnt >= 500)
        {
            cnt=0;
            
            PFout(9)^=1;
        
        }
    }

#include <stdio.h>
    #include "stm32f4xx.h"
    #include "sys.h"
    
    GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
    
    int main(void)
    {
    
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
        /* 配置PF9引脚为输出模式 */
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                    //第9根引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;                //设置输出模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                //推挽模式，增加驱动电流
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;            //设置IO的速度为100MHz，频率越高性能越好，频率越低，功耗越低
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;            //不需要上拉电阻
        GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
    
        //初始化系统定时器，1S内核触发1000次中断，说白了定时1ms
        //SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);// 168000000
        
        //初始化系统定时器，1S内核触发10次中断，说白了定时100ms,现象失败
        SysTick_Config(SystemCoreClock/10);    
        
        //初始化系统定时器，1S内核触发11次中断，说白了定时90.90ms,能够成功
        SysTick_Config(SystemCoreClock/11);    
        
        PFout(9)=1;
        
        while(1)
        {
    
    
        }
    
    }
    
    
    void SysTick_Handler(void)
    {
        static uint32_t cnt=0;
        
        cnt++;
        
        //到达500ms的定时
        if(cnt >= 5)
        {
            cnt=0;
            
            PFout(9)^=1;
        
        }
    }

### 3.  定时时间的计算 ###

SysTick\_Config(SystemCoreClock/**频率**);

![1597828-20190601205937753-1687991000.png][]

让系统定时器触发1秒中断是否可以？如果不可以，最大的定时时间又是什么？

**不能触发****1秒中断**。

**在额定频率情况下，最大定时时间 = 2^24 /168000000 ≈ 99.86ms**

**在超频的频率（216MHz）下，最大定时时间 = 2^24 /216000000≈77.67ms**

**测试结果：**

//初始化系统定时器，1S内核触发1000次中断，说白了定时1ms，能够成功
             //SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
             
             //初始化系统定时器，1S内核触发10次中断，说白了定时100ms,现象失败 最大只能99.86ms
             SysTick_Config(SystemCoreClock/10);     
             
             //初始化系统定时器，1S内核触发11次中断，说白了定时90.90ms,能够成功
             SysTick_Config(SystemCoreClock/11);

# #

## 三、系统定时器的用途 ##

两个方面：

**没有操作系统：只用于延时 **

**有操作系统（ucos2 ucos3 freertos....）:为操作系统提供精准的定时中断（1ms~50ms）**

## 四、使用系统定时器用于延时的用途 ##

If you want to use the SysTick timer in polling mode, you can use the count flag in the SysTick Control and

Status Register (SysTick->CTRL) to determine when the timer reaches zero.

For example, you can create a timed delay by setting the SysTick timer to a certain value and waiting until it reaches zero:

SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick
    SysTick->LOAD = 0xFF; // Count from 255 to 0 (256 cycles)
    SysTick->VAL = 0; // Clear current value as well as count flag
    SysTick->CTRL = 5; // Enable SysTick timer with processor clock
    while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
    SysTick->CTRL = 0; // Disable SysTick

### 1.  配置系统定时器的时钟源 ###

SysTick\_Config初始化定时器会触发中断，不需要中断时，用SysTick\_CLKSourceConfig来配置

/**
      * @brief  Configures the SysTick clock source.
      * @param  SysTick_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;
      }
    }

![1597828-20190601210653569-1234262834.png][]

### 2，系统定时器寄存器 ###

![1597828-20190601210758803-549822880.png][]

1.  当SysTick使用168MHz系统时钟频率时，代码编写如下：

void delay_us(uint32_t nus)
    {
     
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
        SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/1000000)*nus; // 计数值
        SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
        SysTick->CTRL = 5;                      // Enable SysTick timer with processor clock
        while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
    }
     
    void delay_ms(uint32_t nms)
    {
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
        SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/1000)*nms; // 计数值
        SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
        SysTick->CTRL = 5;                      // Enable SysTick timer with processor clock
        while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
    }
     
    最大的延时为99.86ms

2.  当**SysTick使用****168MHz系统时钟频率并进行****8分频**时，代码编写如下：

void delay_us(uint32_t nus)
    {
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
        SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000000)*nus; // 计数值
        SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
        SysTick->CTRL = 1;                   // Enable SysTick timer with processor clock
        while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
    }
     
     
    void delay_ms(uint32_t nms)
    {
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
        SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000)*nms; // 计数值
        SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
        SysTick->CTRL = 1;                   // Enable SysTick timer with processor clock
        while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
        SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
    }
     
    思考，当前最大的延时时间是多少？如何优化代码，支持秒级别或更长时间的延时？
     
    最大的延时时间 = 2^24 / 21000000 ≈ 798.91ms void delay_ms(uint32_t nms)
    {
        uint32_t m,n;
        
        m = nms/500;
        
        n = nms %500;
        
        //m个500ms的延时
        while(m--)
        {
            SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
            SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000)*500; // 计数值
            SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
            SysTick->CTRL = 1;                      // Enable SysTick timer with processor clock，当使用21MHz的时候，1；当使用168MHz的时候，5；
            while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
            SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick  
        }
     
        //不足500ms的延时
        if(n)
        {
            SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick
            SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000)*n; // 计数值
            SysTick->VAL = 0;                       // Clear current value as well as count flag
            SysTick->CTRL = 1;                      // Enable SysTick timer with processor clock，当使用21MHz的时候，1；当使用168MHz的时候，5；
            while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
            SysTick->CTRL = 0;                      // Disable SysTick      
        
        }
    }

#include <stdio.h>
    #include "stm32f4xx.h"
    #include "sys.h"
    
    GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
    
    
    void delay_us(uint32_t nus)
    {
        SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick
        SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000000)*nus; // 计数值
        SysTick->VAL = 0;                         // Clear current value as well as count flag
        SysTick->CTRL = 1;                         // Enable SysTick timer with processor clock，当使用21MHz的时候，1；当使用168MHz的时候，5；
        while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
        SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick
    }
    
    
    void delay_ms(uint32_t nms)
    {
        uint32_t m,n;
        
        m = nms/500;
        
        n = nms %500;
        
        //m个500ms的延时
        while(m--)
        {
            SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick
            SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000)*500; // 计数值
            SysTick->VAL = 0;                         // Clear current value as well as count flag
            SysTick->CTRL = 1;                         // Enable SysTick timer with processor clock，当使用21MHz的时候，1；当使用168MHz的时候，5；
            while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
            SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick    
        }
    
        //不足500ms的延时
        if(n)
        {
            SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick
            SysTick->LOAD = (SystemCoreClock/8/1000)*n; // 计数值
            SysTick->VAL = 0;                         // Clear current value as well as count flag
            SysTick->CTRL = 1;                         // Enable SysTick timer with processor clock，当使用21MHz的时候，1；当使用168MHz的时候，5；
            while ((SysTick->CTRL & 0x00010000)==0);// Wait until count flag is set
            SysTick->CTRL = 0;                         // Disable SysTick        
        
        }
    }
    
    
    
    int main(void)
    {
        //配置系统定时器时钟源，当前是使用168MHz
        //SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);
        
        //配置系统定时器时钟源，当前是使用168MHz/8=21MHz
        SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);    
    
        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
        /* 配置PF9引脚为输出模式 */
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;                    //第9根引脚
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;                //设置输出模式
        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;                //推挽模式，增加驱动电流
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;            //设置IO的速度为100MHz，频率越高性能越好，频率越低，功耗越低
        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;            //不需要上拉电阻
        GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);
    
        
        while(1)
        {
    #if 0        
            delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);
            
            PFout(9)=0;
            
            delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);delay_ms(90);
            
            PFout(9)=1;        
    #else
            delay_ms(1000);
            
            PFout(9)=0;        
            
            delay_ms(1000);
            
            PFout(9)=1;            
    #endif
        }
    
    }

转载于:https://www.cnblogs.com/xiangtingshen/p/10961014.html

[1597828-20190601205307779-1614143032.png]: /images/20211105/99d9ee448aab462da1bf11589c263c59.png
[1597828-20190601205318594-1008814779.png]: /images/20211105/0d3d73603f5348069726f5bd91f66d1b.png
[1597828-20190601205502689-1078128994.png]: /images/20211105/ffeb6b5a1261422ea57359f38100590a.png
[1597828-20190601205620849-1802623782.png]: /images/20211105/7436bb39742d4d94b908dc633b5b52f7.png
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[1597828-20190601210758803-549822880.png]: /images/20211105/9f8ad545089b4a7c9204c588470f4a9c.png

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逃离我推掉我的手/ 2022年01月09日 19:55/ 0 赞/ 220 阅读

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矫情吗；*/ 2021年12月22日 13:35/ 0 赞/ 295 阅读

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Bertha 。/ 2021年11月29日 08:02/ 0 赞/ 354 阅读

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本是古典何须时尚/ 2021年11月05日 13:08/ 0 赞/ 599 阅读