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STM32 SysTick---系统滴答定时器

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zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-21 21:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、Systick简介
    Systick也叫系统滴答定时器,滴答定时器就是一个非常基本的倒计时定时器。它存在的意义是为系统提供一个时基,能够给操作系统提供一个硬件上的中断。使用Systick能够精准延时,对于时间要求严格的场所,意义十分重大,我将写一个流水灯改进版----精确延时(可调控)的流水灯。
二、Systick timer
    Systick是一个24位的定时器,一次最多可以计数2^24个时钟脉冲,这个脉冲计数值保存在当前计数值寄存器STK_VAL(Systick current value register)中,只能向下计数,每接收到一个时钟脉冲,STK_VAL的值就会向下减1,当减到0时,硬件会自动把重装载寄存器STK_LOAD(Systick reload value register)中保存的数据加载到STK_VAL,重新开始向下计数。如果STK_VAL的值被减至0时,会触发异常产生中断。

zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-21 21:29 | 显示全部楼层
三、相关寄存器介绍
除了上面说的STK_VAL,下面带大家了解相关的寄存器和寄存器位。
1.  SysTick_CSR       控制状态寄存器

472716434113603.jpg
472716454145263.jpg
Bit0: ENABLE

          SysTick timer的使能位,1使能Systick timer,0关闭Systick timer
Bit1: TICKINT
          异常触发使能位,TICKINT=1,STK_VAL计数到0触发异常;TICKINT=0,不触发异常
Bit2: CLKSOURCE
          Systick时钟选择位,SysTick = 1,时钟为AHB时钟;0时钟位AHB/8
Bit16:COUNTFLAG
          计数为0标志位, 当STK_VAL计数到0,此标志位会被置1      


2. SysTick_LOAD      重装载寄存器


47271646415130.jpg
0-23 24位的重装值,这也是为什么只能计数到2^24
3.  SysTick_VAL    当前值寄存器

472716464169747.jpg


4.  SysTick_CALRB    校准寄存器
472716464145151.jpg

由于我们要写精确延时的LED流水灯,所以我们需要使用Systick进行精确延时,理论上它的最小计时单位为AHB的时钟周期,1/72000000秒,72分之一微秒。

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zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-21 21:30 | 显示全部楼层
新建两个文件,SysTick.c和SysTick.h
具体代码如下
SysTick.h
#ifndef __SYSTICK_H__
#define __SYSTICK_H__
#include "stm32f10x.h"
void SysTick_Init(void);
void Delay_us(__IO u32 nTime);
#endif

SysTick.c
#include "SysTick.h"
#include "stm32f10x.h"
static __IO u32 TimingDelay;
void SysTick_Init(void)
{
if(SysTick_Config(SystemCoreClock/100000))
{
  while(1);
}
//关闭滴答定时器
SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
void TimingDelay_Decrement(void)
{
if(TimingDelay != 0x00)
{
  TimingDelay--;
}
}
void Delay_us(__IO u32 nTime)
{
TimingDelay = nTime;

//使能滴答定时器
SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

while(TimingDelay != 0);
}

中断函数,在stm32f10xit.c
void SysTick_Handler(void)
{
TimingDelay_Decrement();
}



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zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-21 21:31 | 显示全部楼层
修改main.c如下
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "SysTick.h"


int main(void)
{
//LED端初始化
LED_GPIO_Config();

//配置SysTick为10us中断一次
SysTick_Init();

while(1)
{
  LED1(0);
  Delay_us(50000);
  LED1(1);
  
  LED2(0);
  Delay_us(50000);
  LED2(1);
  
  LED3(0);
  Delay_us(50000);
  LED3(1);
  
  LED4(0);
  Delay_us(50000);
  LED4(1);
}
}

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zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-21 21:34 | 显示全部楼层
这里面只有两个函数,SysTick_Init()和Delay_us(),一个是配置SysTick定时器,一个是进行精确延时
中断函数也只是运行了一个自定义函数,看看不难理解
SysTick_Config(SystemCoreClock/100000);
SystemCoreClock是系统时钟的宏,SystemCoreClock = 72000000
我们的计时总时间 T = tick * (1/f),tick为SysTick_Config()的输入参数

1/f为SysTick timer使用的时钟源的时钟周期,f为该时钟源的时钟频率。
上面的语句中:tick = SystemCoreClock/100000=720,表示720个时钟周期中断一次,1/f是时钟周期的时间,1/f = 1/72us,所以T = 720*(1/72) = 10us
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk,这是一个宏,用来指示寄存器的特定位置或进行位屏蔽用的,那么他是如何定义的呢?
472716474165177.jpg

其中的寄存器位指示宏:SysTick_xxx_Pos, 宏展开后为xxx在相应寄存器中的位置,如控制SysTick时钟源的SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos,宏展开后为2,正好是SysTick_CSR中的Bit2

寄存器的位屏蔽宏:SysTick_xxx_Msk,宏展开是xxx的位全部置1后,左移SysTick_xxx_Pos位,1ul使之无符号长整型,上图中SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk,宏展开为1ul<<systick_ctrl_clksource_pos,即1左移2位,得到的只有bit2:clksource位被置1,而其它位为0,这样搭配& |="" 能够很方便的修改寄存器的某些位,这样就程序就不难理解了.就说这么多吧,已经讲得很多了,不懂得自己想想,琢磨一下就通了。[="" font][="" backcolor][="" color]

472716474165177.jpg

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皈依| | 2016-10-22 09:14 | 显示全部楼层
systick确实是ST的一个亮点,很好用,很方便

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feiqi1| | 2016-10-22 10:35 | 显示全部楼层
这么好的资料,学习了。 Systick时钟选择位,又有了新的认识。

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androidbus| | 2016-10-22 10:36 | 显示全部楼层
Systick是一个24位的定时器,一次最多可以计数2^24个时钟脉冲。

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qiangweii| | 2016-10-22 10:46 | 显示全部楼层
SysTick_CSR  控制状态寄存器 以前有用到过。。

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CallReceiver| | 2016-10-22 11:15 | 显示全部楼层
一个24位的定时器,一次最多可以计数2^24个时钟脉冲。

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boy1990| | 2016-10-22 11:16 | 显示全部楼层
中断函数,在stm32f10xit.c
void SysTick_Handler(void)
{
TimingDelay_Decrement();
}

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sourceInsight| | 2016-10-22 11:27 | 显示全部楼层
一般使用Systick进行精确延时的。。

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825cow| | 2016-10-22 18:44 | 显示全部楼层
if(SysTick_Config(SystemCoreClock/100000))
{
  while(1);

这方个地为什么死循环,搞不明白,lz可以讲一下吗。如果这个条件成立,整个程序不就死机了吗,除了中断会被调用。但是执行完中断,又回到死循环

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cos12a| | 2016-10-22 21:30 | 显示全部楼层
825cow 发表于 2016-10-22 18:44
if(SysTick_Config(SystemCoreClock/100000))
{
  while(1);

这样就知道程序在哪里卡住了。

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Brand2| | 2016-10-23 21:23 | 显示全部楼层
Systick延时比较精确的

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zhuomuniao110|  楼主 | 2016-10-24 16:53 | 显示全部楼层
这个也可以作为一个全局时钟参考,在任何需要调用时间片的时候可以调用它里面的变量。

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