M451的系统定时器 SysTick

1万 · 2017-5-22 22:46

ARMCortex-M4集成了一个SysTick，它提供了一种简单的、24位写清零（clear-on-write）、递减的、计数值减到零后

自动重载(wrap-on-zero)的计数器，该计数器带有灵活的控制机制。SysTick其实就是一个定时器而已，只是它放在了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（也称作“滴答中断”）。那么什么是滴答中断呢？这里来简单地解释一下。当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。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。

1万 · 2017-5-22 22:48

控制Led灯闪烁调用系统时钟模块实现精确的延时。

SysTick时钟源的选择

在这里，我们默认使用12MHz外部晶振（HXT）作为SysTick的时钟源，需要通过设置寄存器CLK_CLKSE0[5:3]为‘000’，使用库函数CLK_SetSysTickClockSrc进行设置

CLK_SetSysTickClockSrc(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HXT);

当设置好SysTick的时钟源，就得按照其提供的频率为SysTick设置相应的定时计数值，涉及到3个寄存器为SYST_CTRL、 SYST_VAL、SYST_LOAD，它们的作用分别是SysTick的控制、SysTick的计数值设置、SysTick的自动重载的计数值，使用到库函数CLK_SysTickDelay

__STATIC_INLINE void CLK_SysTickDelay(uint32_t us) {
/*1.SysTick的自动重载值的设置*/
SysTick->LOAD = us * CyclesPerUs;
/*2.SysTick的计数值设置*/
SysTick->VAL = (0x00);
/*3.SysTick的时钟源选择为内核时钟、使能计数器*/
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
/*4.等待计数器向下计数完毕 */
while((SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk) == 0); }

1万 · 2017-5-22 22:49

当系统定时器使能后，将从 SysTick 的当前值寄存器 (SYST_VAL) 的值向下计数到0，并在下一个时钟周期，重新加载寄存器SYST_LOAD的值，然后再随时钟递减。当计数器减到0时，标志位COUNTFLAG置位，读 COUNTFLAG 位使其清零。复位后， SYST_VAL 的值是未知的。使能前，软件应该向寄存器写入值清零。这样确保定时器使能时以SYST_LOAD 的值开始计数，而非任意值。若SYST_LOAD 的值为0，在重新加载后，定时器将保持当前值0。这个功能可以在计数器使能后用于禁用的独立功能。
通过分析代码，寄存器SYST_LOAD自动重载值的设置与寄存器SYST_CTRL中的时钟源的选择再次重新确认。当SysTick第二次选择时钟输入源为内核时钟时，此时内核时钟的频率为72MHz，使用SysTick实现微秒级延时的时候，SysTick->LOAD=us*
（72000000/1000000）=us*72，而变量us就是我们延时的时间，单位为微秒。
为了统一使延时函数调用更加方便，在common.c再次对CLK_SysTickDelay重新进行封装，编写了Delayus和Delayms 函数

1万 · 2017-5-22 22:49

复制

/****************************************

*函数名称:Delayms

*输        入:u32ms -毫秒延时值

*输        出:无

*功        能:毫秒级延时

******************************************/ void Delayms(uint32_t u32ms)

{ while(u32ms--)

CLK_SysTickDelay(1000);

} /****************************************

*函数名称:Delayus

*输        入:u32us -微秒延时值

*输        出:无

*功        能:微秒级延时

******************************************/ void Delayus(uint32_t u32us)

{

CLK_SysTickDelay(u32us);

}

1万 · 2017-5-22 22:50

关于GPIO的初始化，在这个不再赘述了，实现Led灯闪烁代码如下

复制

#include "SmartM_M4.h"

int32_t main(void)

{

PROTECT_REG

(

/* 系统时钟初始化 */

SYS_Init(PLL_CLOCK);

)

/* PB8引脚初始化为输出模式 */

GPIO_SetMode(PB,BIT8,GPIO_MODE_OUTPUT);

while(1) {

/* PB8引脚输出高电平*/

PB8=1;

/* 延时500毫秒*/

Delayms(500);

/* PB8引脚输出低电平*/

PB8=0;

/* 延时500毫秒*/

Delayms(500);

}

}