SysTick：系统滴答定时器

妖狐艹你老母 2023-02-22 12:28 7阅读 0赞

### SysTick讲解 ###

*  前言
 *  1.SysTick 寄存器介绍
 *   *  1.1 CTRL SysTick 控制及状态寄存器
     *  1.2 LOAD SysTick 重装载数值寄存器
     *  1.3 SysTick 当前数值寄存器
     *  1.4 SysTick 校准数值寄存器
 *  2.SysTick 定时时间计算
 *  3.SysTick 寄存器结构体
 *  4.SysTick配置库函数
 *  5.函数设计
 *   *  5.1 微秒延时函数
     *  5.1 毫秒延时函数
 *  后记

# 前言 #

SysTick—系统定时器是属于 CM3 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。为操作系统服务。

放在了NVIC中，主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断（号称滴答中断）。滴答中断？这里来简单地解释一下。操作系统进行运转的时候，也会有“心跳”。它会根据“心跳”的节拍来工作，把整个时间段分成很多小小的时间片，每个任务每次只能运行一个“时间片”的时间长度就得退出给别的任务运行，这样可以确保任何一个任务都不会霸占整个系统不放。或者把每个定时器周期的某个时间范围赐予特定的任务等，还有操作系统提供的各种定时功能，都与这个滴答定时器有关。因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问它的寄存器，以维持操作系统“心跳”的节律。

系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，计数器每计数一次的时间为 1/SYSCLK，一般我们设置系统时钟 SYSCLK 等于 72M。当重装载数值寄存器的值递减到 0 的时候，系统定时器就产生一次中断，以此循环往复。

# 1.SysTick 寄存器介绍 #

SysTick—系统定时器有 4 个寄存器。使用 SysTick 产生定时的时候，只需要配置前三个寄存器，最后一个校准寄存器不需要使用。

## 1.1 CTRL SysTick 控制及状态寄存器 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 1.2 LOAD SysTick 重装载数值寄存器 ##

![在这里插入图片描述][20200703165940664.png_pic_center]

## 1.3 SysTick 当前数值寄存器 ##

![在这里插入图片描述][20200703170139903.png_pic_center]

## 1.4 SysTick 校准数值寄存器 ##

统定时器的校准数值寄存器在定时实验中不需要用到。有关各个位的描述这里引用手册里面的英文版本，比较晦涩难懂，暂时不知道这个寄存器用来干什么。

# 2.SysTick 定时时间计算 #

t：一个计数循环的时间，跟reload和CLK有关  
CLK：72M或者9M，由CTRL寄存器配置  
RELOAD：24位，用户自己配置

t = reload\*( 1/clk )  
Clk = 72M时，t = (72) \*(1/ 72 M )= 1US  
Clk = 72M时，t = (72000) \*(1/ 72 M )= 1MS  
时间单位换算:  
1s = 1000ms = 1000 000 us = 1000 000 000ns

# 3.SysTick 寄存器结构体 #

在固件库文件：core\_cm3.h中定义  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JzcWV0dW8_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
这里注意，配置结构体，其实就相当于配置寄存器。

# 4.SysTick配置库函数 #

这个是库函数中的东西，早core\_cm3.h中，我们可以直接拿来用。

//函数前面的是防止对寄存器进行优化
    static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
    {
         
    	//  判断 tick 的值是否大于 2^24，如果大于，则不符合规则
      if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);
    
      // 初始化reload寄存器的值	
      SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
    	
      // 配置中断优先级，配置为15，默认为最低的优先级
    	NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); 
    
      // 初始化counter的值为0	
      SysTick->VAL   = 0; 
      
      // 配置 systick 的时钟为 72M
      // 使能中断
    	// 使能systick
      SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | 
                       SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   | 
                       SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    
      return (0);                                                 
    }

# 5.函数设计 #

## 5.1 微秒延时函数 ##

void SysTick_Delay_us(uint32_t us)
    {
        
    	uint32_t i;
    	SysTick_Config(72);
    	
    	for(i=0; i<us; i++)
    	{
        
    		while( !((SysTick->CTRL) & (1<<16)) );
    	}
    	
    	SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
    }

## 5.1 毫秒延时函数 ##

void SysTick_Delay_ms(uint32_t ms)
    {
        
    	uint32_t i;
    	SysTick_Config(72000);
    	
    	for(i=0; i<ms; i++)
    	{
        
    		while( !((SysTick->CTRL) & (1<<16)) );
    	}
    	
    	SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
    }

# 后记 #

可以实现灯的精确闪烁：  
main.c:

#include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
    #include "bsp_led.h"
    #include "bsp_systick.h"
    
    void Delay( uint32_t count )
    {
        
    	for(; count!=0; count--);
    }
    
    int main(void)
    {
        
    	// 来到这里的时候，系统的时钟已经被配置成72M。
    	LED_GPIO_Config();
    	
    	while(1)
    	{
        
    		//GPIO_SetBits(LED_G_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN);
    		LED_G(OFF);
    		//Delay(0xFFFFF);
    		SysTick_Delay_ms(500);
    		//GPIO_ResetBits(LED_G_GPIO_PORT, LED_G_GPIO_PIN);
    		LED_G(ON);
    		//Delay(0xFFFFF);
    		SysTick_Delay_ms(500);
    	}
    }

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