STM32入门：Systick（嘀嗒定时器）学习

发表于 2023-9-25 18:16

Systick（系统嘀嗒定时器）学习
一、Systick 介绍
Systick 是 STM32 的一个系统定时器，又名系统嘀嗒定时器，是一个 24 位的倒计数定时器，当计数到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值，开始新一轮计数。

Systick 的信号来源于系统时钟，不分频为 72MHz，8 分频为 9MHz，从下图的时钟树就可以看出来。

发表于 2023-9-25 18:17

有4个寄存器控制SysTick定时器，分别如下：

控制及状态寄存器（CTRL）

发表于 2023-9-25 18:17

重装载数值寄存器（LOAD）

发表于 2023-9-25 18:17

当前数字寄存器（VAL）

发表于 2023-9-25 18:17

校准数值寄存器（CALIB）

发表于 2023-9-25 18:18

二、Systick 延迟思路解析及实现（库函数版）
在《STM32中文参考手册_V10》中的 9.1.1 小节上有着下面这样一句话：

系统嘀嗒校准值固定为 9000，当系统嘀嗒时钟设定为 9MHz ( HCLK/8 的最大值)，产生 1ms 时间基准。

发表于 2023-9-25 18:18

由此可见，对于时延的初始化，直接让 Systick 使用系统时钟的 8 分频，使其达到 9MHz 的频率，产生 1ms 1s 时间基准。

在这里更正一下之前的理解，对于频率与时间之间的转换公式为 f = 1 / T，STM32F103芯片的系统频率为72MHz，即 1 / 72000000 秒产生一个周期的振动，1 / 72000000 秒即 1 / 72 微秒，应该是为了时间更精确些，所以 SysTick 模块对时钟进行了 8 分频操作（为什么采用 8 分频操作，我也没搞明白，这里只是一个猜测），8分频操作后的时钟只有9M了，此时的 SysTick 模块每隔 1 / 9000000 秒即 1 / 9 微秒记一次数，需要计 9 次数，才能产生 1 us的时钟，所以下方的 fac_us 的值为 72000000 / 8000000 = 9，这里的计算大致是这样的，很简单，不过我也是最近才搞明白，这里重新说明一下，感谢观看！
更新时间：2023-03-08

发表于 2023-9-25 18:21

代码：

复制

static u32 fac_us;        //定义 1 个微秒的值

static u32 fac_ms;        //定义 1 个毫秒的值



/**

 * 初始化系统的嘀嗒定时器

 */

void delay_init(){

        SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);        //选择外部时钟，将 72MHz 的频率 8 分频，把系统嘀嗒定时器的变化定位在 1s

        fac_us = SystemCoreClock / 8000000;                        //将 fac_us 设置为系统时钟的 1 / 8000000，SystemCoreClock = 72MHz，9MHz <=> 1s

        fac_ms = fac_us * 1000;                                                //将 fac_ms 设置为 fac_us 的 1000 倍

}

/**

 * 微秒延迟计数

 * temp & 0x01 && !(temp & (1 << 16)) 详解：

 * temp & 0x01 通过定时器状态值的最小位（1位）判断定时器是否处于使能状态

 * !(temp & (1 << 16)) 通过定时器状态值的最大位（16位）判断定时器是否处于归零状态

 */

void delay_us(u32 nus){

        u32 temp;

        SysTick -> LOAD = nus * fac_us;                //设置重装载值

        SysTick -> VAL |= 0x00;                //将定时器归零

        SysTick -> CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                //开启定时器

        //这里通过循环判断定时器的状态位值来确认定时器是否已归零

        do{

                temp = SysTick -> CTRL;        //获取定时器的状态值

        }while(temp & 0x01 && !(temp & (1 << 16)));

        SysTick -> CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        //关闭定时器

        SysTick -> VAL |= 0x00;                //将定时器归零

}

/**

 * 毫秒延时计数

 */

void delay_ms(u32 nms){

        u32 temp;

        SysTick -> LOAD = nms * fac_ms;                //设置重装载值

        SysTick -> VAL |= 0x00;                //将定时器归零

        SysTick -> CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                //开启定时器

        //这里通过循环判断定时器的状态位值来确认定时器是否已归零

        do{

                temp = SysTick -> CTRL;        //获取定时器的状态值

        }while(temp & 0x01 && !(temp & (1 << 16)));

        SysTick -> CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        //关闭定时器

        SysTick -> VAL |= 0x00;                //将定时器归零

}

发表于 2023-9-25 18:22

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