SysTick定时器的理解

只看该作者 · 2024-6-28 09:00

参考文档《Cortex-M3权威指南(中文).pdf》

什么是systick？

手册解释：

RCC通过AHB时钟(HCLK)8分频后作为Cortex系统定时器(SysTick)的外部时钟。通过对SysTick 控制与状态寄存器的设置，可选择上述时钟或Cortex(HCLK)时钟作为SysTick时钟。

系统滴答定时器是一个非常基本的倒计时定时器，用于在每隔一定的时间产生一个中断，即使是系统在睡眠模式下也能工作，并且在向量表中有它的一席之地。。它使得 OS 在各 CM3 器件之间的移植中不必修改系统定时器的代码，移植工作一下子容易多了。 SysTick 定时器也是作为 NVIC 的一部分实现的

SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号： 15）。在以前，大多操作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断，作为整个系统的时基。例如，为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；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。

Cortex‐M3处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的CM3芯片都带有这个定时器，软件在不同 CM3器件间的移植工作得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时钟（FCLK， CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（ CM3处理器上的STCLK信号）。不过， STCLK的具体来源则由芯片设计者决定，因此不同产品之间的时钟频率可能会大不相同，你需要检视芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。

个人理解：

systick就是一个基于M3、M4内核的一个简单的24bit,倒计时,自动重装载定时器，倒计时结束会产生一个中断。常用于做延时，在实时系统中做心跳时钟，用于任务的切换。

简述：

1、systick定时器，就是系统滴答定时器

2、24位自动重装载倒计时定时器

3、当倒计时到0时，将从RELOAD寄存器中自动重装载初值

4、只要不清除SysTick控制及状态寄存器的使能位，就永不停息，在睡眠模式下也能工作

5、systick倒计时结束，会产生一个中断，且中断优先级可以设置

四个寄存器：

1、SysTick控制和状态寄存器——CTRL

2、SysTick重装载数值寄存器——LOAD

3、SysTick当前值寄存器 ——VAL

4、SysTick校准值寄存器——CALIB

在core_cm3.h中可以看到定义

/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick @{ */typedef struct{ __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */ __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */ __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */ __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */} SysTick_Type;

/--------------------------SysTick控制和状态寄存器：-------------------------------------------/

位0：ENABLE=1 //使能滴答定时器

位1：TICKINT=0 //当SysTick倒数到0时候，无动作

TICKINT=1 //当SysTick倒数到0时候，会产生一个SysTick异常请求

位2：CLKSOURCE=0 //选择时钟源为外部时钟源(STCLK)——AHB总线时钟HCLK的1/8

CLKSOURCE=1 //选择时钟源为内核时钟源(FCLK)——AHB总线时钟HCLK=内核时钟

位16：COUNTFLAG:如果倒计时为0，该位自动置1，读取该位，自动清0(如果读取该位时未倒计时到0，则该位为0)

/---------------------------SysTick重装载数值寄存器------------------------------------------/

RELOAD[23:0]

倒数至0时，将会被重装载的值。

/------------------------------------SysTick当前值寄存器-------------------------------------------/

CURRENT[23:0]

会在一个自动重装载周期不断变化，读取该寄存器时，返回当前倒计时的值；写该寄存器时，会使该寄存器清0，同时还会清除SysTick控制及状态寄存器中的COUNTFLAG标志

只看该作者 · 2024-7-4 19:35

SysTick定时器是ARM Cortex-M系列处理器中的一个系统定时器，它是一个24位的倒计数器，可以用来产生周期性的中断或者提供一个时间基准

只看该作者 · 2024-7-4 20:21

SysTick定时器通常用于实现操作系统的节拍定时器，或者在裸机编程中作为一个简单的延时功能。例如，在FreeRTOS这样的实时操作系统中，SysTick定时器被用作系统节拍定时器，负责产生周期性的中断，从而驱动操作系统的任务调度。

2万 · 2024-7-4 21:53

硬件内置：SysTick定时器是ARM Cortex-M处理器内部集成的计时器，几乎所有Cortex-M系列处理器都支持它，无需额外的硬件组件。
简单性：SysTick定时器的设计相对简单，易于配置和使用。通常只需编写少量的寄存器配置代码，就可以启用和控制定时器的基本功能。
低功耗：SysTick定时器通常设计成具有低功耗特性，可以在不需要时进入低功耗模式，以降低功耗。
通用性：虽然SysTick定时器的具体实现可能因处理器型号而异，但它遵循ARM Cortex-M处理器的通用规范，因此可以在不同的Cortex-M处理器上使用相似的代码，增加了代码的可移植性。
高精度：SysTick定时器的计时精度通常与处理器的时钟频率相关，因此可以根据需要选择合适的时钟源，以实现所需的计时精度。

只看该作者 · 2024-7-7 15:04

SysTick（System Tick）定时器是ARM Cortex-M系列处理器内置的一个24位递减计数器，主要用于提供系统滴答（system tick），实现延时和调度任务等功能。

1万 · 2024-7-9 20:29

当SysTick定时器的计数器达到预设的值时，将产生一个中断。这个中断可以用于执行特定的任务，例如，更新系统时间，执行定时操作，或者作为看门狗定时器来监控系统的正常运行。

只看该作者 · 2024-7-10 00:03

SysTick定时器是 ARM Cortex-M 系列微控制器（包括51内核的单片机，如 STC89C5x、STC15F2Kxx 等）中的一个核心组件。它提供了一个简单的定时功能，主要用于系统时序控制、延时任务以及时间测量等应用。

只看该作者 · 2024-7-10 04:30

SysTick定时器是一个24位的递减计数器，最大计数值为2^24-1（即16,777,215）。当计数器的值减到0时，会产生一个中断请求，这个中断被称为SysTick中断。

只看该作者 · 2024-7-11 01:30

在编写单片机程序时，可以使用汇编语言或 C 语言来配置和控制 SysTick 定时器。大多数情况下，C 语言更为方便，因为它提供了更高级别的抽象和更好的可读性。

只看该作者 · 2024-7-11 10:13

SysTick中断的默认优先级是最高还是最低

只看该作者 · 2024-7-12 14:28

SysTick定时器在实时系统中非常有用，因为它可以提供一个稳定的时钟基准，用于任务调度、定时器管理和实现精确的延迟。在许多Cortex-M微控制器上，SysTick定时器是实现RTOS的关键组件之一。

只看该作者 · 2024-7-12 19:10

计数方式：SysTick定时器是一个24位递减计数器。设置初值后，每来一个时钟脉冲，计数值减1。当计数值减为0时，计数器被自动载入初值并继续计数，同时内部标志位（如COUNTFLAG）被置位，并可能触发中断。
中断服务：SysTick中断连接中断控制器NVIC，异常号为15。当计数器值减为0时，如果使能了中断，则会触发SysTick中断，并在中断服务函数中处理定时事件。