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[STM32F1]

STM32 SysTick---系统滴答定时器

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zhuotuzi|  楼主 | 2016-7-13 07:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |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。
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



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



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




4.  SysTick_CALRB    校准寄存器


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。

我们在昨天流水灯的基础上,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();
}


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);
}
}

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?


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。

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