【转】stm32 systick分析

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 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
什么是SYSTICK:

这是一个24位的系统节拍定时器system tick timer,SysTick,具有自动重载和溢出中断功能,所有基于Cortex_M3处理器的微控制器都可以由这个定时器获得一定的时间间隔。
作用:
在单任务引用程序中,因为其架构就决定了它执行任务的串行性,这就引出一个问题:当某个任务出现问题时,就会牵连到后续的任务,进而导致整个系统崩溃。要解决这个问题,可以使用实时操作系统(RTOS).
因为RTOS以并行的架构处理任务,单一任务的崩溃并不会牵连到整个系统。这样用户出于可靠性的考虑可能就会基于RTOS来设计自己的应用程序。这样SYSTICK存在的意义就是提供必要的时钟节拍,为RTOS的任务调度提供一个有节奏的“心跳”。
微控制器的定时器资源一般比较丰富,比如STM32存在8个定时器,为啥还要再提供一个SYSTICK?原因就是所有基于ARM Cortex_M3内核的控制器都带有SysTick定时器,这样就方便了程序在不同的器件之间的移植。而使用RTOS的第一项工作往往就是将其移植到开发人员的硬件平台上,由于SYSTICK的存在无疑降低了移植的难度。

 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:35 | 显示全部楼层
  SysTick定时器除了能服务于操作系统之外,还能用于其它目的:如作为一个闹铃,用于测量时间等。
要注意的是,当处理器在调试期间被喊停(halt)时,则SysTick定时器亦将暂停运作。
 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:36 | 显示全部楼层
时钟的选择:
用户可以在位于Cortex_M3处理器系统控制单元中的系统节拍定时器控制和状态寄存器(SysTick control and status register ,SCSR)选择systick 时钟源。如将SCSR中的CLKSOURCE位置位,SysTick会在CPU频率下运行;而将CLKSOUCE位清除则SysTick会以CPU主频的1/8频率运行。
3.5版本的库函数与以往的有所区别
不存在stm32f10x_systick.c文件,故原来的一些函数也不存在,比如SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState);等

在3.5版本的库函数中与systick相关的函数只有两个
第一个,SysTick_Config(uint32_t ticks),在core_cm3.h头文件中进行定义的。
第二个,void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource),在misc.c文件中定义的。
 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:36 | 显示全部楼层
SysTick_Config(uint32_t ticks),在core_cm3.h
主要的作用:
1、初始化systick
2、打开systick
3、打开systick的中断并设置优先级
4、返回一个0代表成功或1代表失败
注意:
Uint32_t ticks  即为重装值,
这个函数默认使用的时钟源是AHB,即不分频。
要想分频,调用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource),
但是要注意函数调用的次序,先SysTick_Config(uint32_t ticks),
后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:37 | 显示全部楼层
函数说明:
  1. /**
  2. * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.
  3. *
  4. * @param   ticks   number of ticks between two interrupts
  5. * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  1 = failed, 0 = successful
  6. *
  7. * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the
  8. * system tick timer / counter in free running mode to generate
  9. * periodical interrupts.
  10. */
  11. static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
  12. {
  13.   if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);            
  14.   /* Reload value impossible */重装载值必须小于0XFF FFFF,为什么,这是一个24位的递减计数器。


  15.   SysTick->LOAD  = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
  16.      /* set reload register */设置重装载值,SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定义见后面
  17.   NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);
  18. /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
  19.   SysTick->VAL   = 0;
  20.   /* Load the SysTick Counter Value */
  21.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
  22.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
  23.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                  
  24. /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  25.   return (0);
  26.   /* Function successful */
  27. }
  28. #endif
  29. 与systick相关的寄存器定义
  30. /** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick
  31.   memory mapped structure for SysTick
  32.   @{
  33. */
  34. typedef struct
  35. {
  36.   __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00  SysTick Control and Status Register */
  37.   __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04  SysTick Reload Value Register       */
  38.   __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08  SysTick Current Value Register      */
  39.   __I  uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C  SysTick Calibration Register        */
  40. } SysTick_Type;


  41. 与systick寄存器相关的寄存器及位的定义


  42. /* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/状态寄存器
  43. #define  SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos  16      /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Position */

  44. #define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk         (1ul << SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos)         
  45. /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Mask */ 溢出标志位


  46. #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos   2       /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */
  47. #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk         (1ul << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos)  
  48. /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */时钟源选择位,0=外部时钟;1=内核时钟


  49. #define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos      1        /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */
  50. #define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk           (1ul << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos)         
  51. /*!< SysTick CTRL: TICKINT Mask */异常请求位


  52. #define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos             0       /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */
  53. #define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk            (1ul << SysTick_CTRL_ENABLE_Pos)               
  54. /*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */使能位


  55. /* SysTick Reload Register Definitions */
  56. #define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos             0    /*!< SysTick LOAD: RELOAD Position */
  57. #define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk            (0xFFFFFFul << SysTick_LOAD_RELOAD_Pos)        
  58. /*!< SysTick LOAD: RELOAD Mask */


  59. /* SysTick Current Register Definitions */
  60. #define SysTick_VAL_CURRENT_Pos             0       /*!< SysTick VAL: CURRENT Position */
  61. #define SysTick_VAL_CURRENT_Msk            (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos)        
  62. /*!< SysTick VAL: CURRENT Mask */


  63. /* SysTick Calibration Register Definitions */
  64. #define SysTick_CALIB_NOREF_Pos            31      /*!< SysTick CALIB: NOREF Position */
  65. #define SysTick_CALIB_NOREF_Msk            (1ul << SysTick_CALIB_NOREF_Pos)              
  66. /*!< SysTick CALIB: NOREF Mask */


  67. #define SysTick_CALIB_SKEW_Pos             30       /*!< SysTick CALIB: SKEW Position */
  68. #define SysTick_CALIB_SKEW_Msk             (1ul << SysTick_CALIB_SKEW_Pos)               
  69. /*!< SysTick CALIB: SKEW Mask */


  70. #define SysTick_CALIB_TENMS_Pos             0       /*!< SysTick CALIB: TENMS Position */
  71. #define SysTick_CALIB_TENMS_Msk            (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos)        /*!< SysTick CALIB: TENMS Mask */
  72. /*@}*/ /* end of group CMSIS_CM3_SysTick */
 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:38 | 显示全部楼层
与systick相关的寄存器的说明

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 楼主| yyj8902 发表于 2015-8-30 22:39 | 显示全部楼层
void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
作用:
选择systick的时钟源,AHB时钟或AHB的8分频
默认使用的是AHB时钟,即72MHz

函数说明
  1. 函数说明:
  2. /**
  3.   * @brief  Configures the SysTick clock source.
  4.   * @param  SysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source.
  5.   *   This parameter can be one of the following values:
  6.   *     @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.
  7.   *     @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.
  8.   * @retval None
  9.   */
  10. void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
  11. {
  12.   /* Check the parameters */
  13.   assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));
  14.   if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)
  15.   {
  16.     SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK;
  17.   }
  18.   else
  19.   {
  20.     SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8;
  21.   }
  22. }



  23. Systick时钟源的定义:
  24. /** @defgroup SysTick_clock_source
  25.   * @{
  26.   */


  27. #define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8    ((uint32_t)0xFFFFFFFB)//将控制状态寄存器的第二位置0,即用外部时钟源
  28. #define SysTick_CLKSource_HCLK         ((uint32_t)0x00000004)//将控制状态寄存器的第二位置1,即用内核时钟
  29. #define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \
  30.                                        ((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8))
松哥无敌 发表于 2015-8-31 10:04 | 显示全部楼层
松哥无敌 发表于 2015-8-31 10:05 | 显示全部楼层
葫芦娃75 发表于 2015-8-31 13:05 | 显示全部楼层
SysTick定时器除了能服务于操作系统之外,还能用于其它目的:如作为一个闹铃,用于测量时间等。第一次知道这个功能
进击的ic 发表于 2015-8-31 13:48 | 显示全部楼层
SYS Tick是Cotex内核里的计数器,对于不同的芯片只要内核一样就有相同的SYSTick寄存器操作地址,所以它被用作操作系统的时钟,这样只要内核一样系统就可以移植
sanxinweiled 发表于 2015-8-31 14:51 | 显示全部楼层
所以说  学这种就是头大
lvyunhua 发表于 2015-8-31 21:25 | 显示全部楼层
必须熟悉RTOS内核切换机制,方可进行自己任务设计。
大叔乔东 发表于 2015-9-7 23:16 | 显示全部楼层
这个看上去是最简单的,其实是最难的。
葫芦娃75 发表于 2015-9-24 23:45 | 显示全部楼层
讲的不错,很有用,收藏了!
 楼主| yyj8902 发表于 2016-2-21 22:48 | 显示全部楼层
大叔乔东 发表于 2015-9-7 23:16
这个看上去是最简单的,其实是最难的。

对的,OS的核心就在于systick,这个没搞好,系统就乱了。
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