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[STM32F1] STM32F103 SysTick滴答定时器实验

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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
ST, STM, STM32, STM32F, STM32F1
SysTick定时器基础知识

SysTick是一个24位定时器，计数器以递减的方式工作，递减到0，硬件自动重装计数值，如果使能中断，则产生中断。且所有的Cortex M器件都有这个定时器，所有的CM芯片的SysTick都是相同的。

SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生Sysick异常（异常号：15）。

SysTick中断的优先级也可以设置。

SysTick定时器的计数频率为系统时钟频率或者1/8系统时钟频率，HAL库默认为系统时钟频率。

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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:42 | 显示全部楼层
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:43 | 显示全部楼层
SysTick的递减计数器\

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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:43 | 显示全部楼层
寄存器代码
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  1. #include "delay.h"
    


  2. 

  3. static u8  fac_us=0;//us延时倍数                                                                   
    

  4. static u16 fac_ms=0;//ms延时倍数
    


  5. 

  6. void delay_init(u8 SYSCLK)
    

  7. {
    

  8.   SysTick->CTRL&=~(1<<2);
    

  9.   //控制寄存器位2置0，选择8分频时钟                                         
    

  10.         fac_us=SYSCLK/8;
    

  11.         //采用参考8分频的参考时钟
    


  12. 

  13.         fac_ms=(u16)fac_us*1000;
    

  14. }
    


  15. 

  16. void delay_us(u32 nus)
    

  17. {                
    

  18.         u32 temp;                     
    

  19.         SysTick->LOAD=nus*fac_us; 
    

  20.         //时间加载                                                           
    

  21.         SysTick->VAL=0x00; 
    

  22.         //清空计数器                                       
    

  23.         SysTick->CTRL=0x01 ; 
    

  24.         //开始倒数
    

  25.         do
    

  26.         {
    

  27.                 temp=SysTick->CTRL;
    

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

  29.         //等待时间到达
    

  30.         SysTick->CTRL=0x00; 
    

  31.          //关闭计数器                                    
    

  32.         SysTick->VAL =0X00; 
    

  33.         //清空计数器                                      
    

  34. }
    


  35. 

  36. //同理
    

  37. void delay_ms(u16 nms)
    

  38. {                                     
    

  39.         u32 temp;                   
    

  40.         SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;                        
    

  41.         SysTick->VAL =0x00;                                   
    

  42.         SysTick->CTRL=0x01 ;                                  
    

  43.         do
    

  44.         {
    

  45.                 temp=SysTick->CTRL;
    

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

  47.         SysTick->CTRL=0x00;                                       
    

  48.         SysTick->VAL =0X00;                                       
    

  49. } 
    


  50. 


  51.
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:43 | 显示全部楼层
HAL库重要函数
1个计数器函数，中断中调用：

__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick++;
}
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:43 | 显示全部楼层
1个获取节拍计数器函数

__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:43 | 显示全部楼层
1个延时函数

__weak void HAL_Delay(__IO uint32_t Delay)
{
  uint32_t tickstart = 0;
  tickstart = HAL_GetTick();
  while((HAL_GetTick() - tickstart) < Delay)
  {
  }
}
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:44 | 显示全部楼层
挂起SysTick定时器函数

__weak void HAL_SuspendTick(void)
{
  /* Disable SysTick Interrupt */
  CLEAR_BIT(SysTick->CTRL,SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);
}
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:44 | 显示全部楼层
恢复SysTick定时器函数

__weak void HAL_ResumeTick(void)
{
  /* Enable SysTick Interrupt */
  SET_BIT(SysTick->CTRL,SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);
}
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:44 | 显示全部楼层
补充
1.进行实验时应将
36018655f735a28f44.png
stm32f1xx.it.c（h）里的注释掉
47028655f736904c91.png
否则会出现多重定义（multiply defined）这个问题
31095655f737a815a8.png
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:48 | 显示全部楼层
标题
main.c

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  1. #include "MyIncludes.h"
    


  2. 

  3. u16 sys_cnt = 0;
    


  4. 

  5. void systick_isr(void)
    

  6. {
    

  7.   if(sys_cnt < 1000 )
    

  8.   {
    

  9.     sys_cnt++;//每运行一次时钟，sys_cnt++;
    

  10.   }
    

  11.   else
    

  12.   {
    

  13.     sys_cnt = 0;
    

  14.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5);
    

  15.     //超过规定的sys_cnt,归零sys_cnt,并反转PC4 PC5灯
    

  16.   }
    

  17. }
    


  18. 

  19. int main()
    

  20. {
    

  21.    System_Init();
    

  22.    LED_Init();
    

  23.    SysTick_Init(systick_isr);//这里运用到了函数指针；
    

  24.    while（1）
    

  25.    {
    

  26.    
    

  27.    }
    

  28. }
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:48 | 显示全部楼层
Systick.h
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  1. #ifndef __SYSTICK_H_
    

  2. #define __SYSTICK_H_
    


  3. 

  4. #include "stm32f1xx.h"
    

  5. #include "stm32_types.h"
    

  6. #include "stm32f1xx_hal.h"
    


  7. 

  8. typedef struct
    

  9. {
    

  10.   void(*Operation)(void);//函数指针 
    

  11. }_SysTick_Info;
    


  12. 

  13. //extern _SysTick_Info SysTick_Info;
    

  14. /*可有可无，貌似没用到*/
    


  15. 

  16. void SysTick_Init(void (*ISR)(void));
    

  17. #endif
    


  18.
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:49 | 显示全部楼层
Systick.c
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  1. #include "Systick.h"
    


  2. 

  3. _sysTick_Info SysTick_Info;
    


  4. 

  5. void SysTick_Handler(void)
    

  6. {
    

  7.   HAL_IncTick();
    

  8.   if(SysTick_Info.Operation != NULL)
    

  9.   SysTick_Info.Operation();
    

  10. }
    

  11. void SysTick_Init(void(*ISR)(void))
    

  12. {
    

  13.   SysTick_Info.Operation = ISR;
    

  14.   SysTick_Config(HALL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);
    

  15. }
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:49 | 显示全部楼层
2687655f747636674.png
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:49 | 显示全部楼层
代码补充说明
学习这个的时候遇到了一些问题，或许是很简单的问题就是懵在Sys Tick滴答定时器是如何运行的。就是刚开始懵到两个函数指针到底指向哪里，现在我的理解是这样的。
其实很简单: 先在main.c中进行 SysTick_Init(systick_Isr) SysTick滴答定时器的初始化函数，同时看systick.h中的声明
void SysTick_Init(void (*ISR)(void));也就是函数指针ISR指向systick_isr()这个函数。然后就很清晰了，然后看systick.c.
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:49 | 显示全部楼层
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  1. void SysTick_Init(void(*ISR)(void))
    

  2. {
    

  3.         SysTick_Info.Operation = ISR;
    

  4.         /*又用一个函数指针，指向ISR，但最终还是
    

  5.         systick_isr()这个函数*/
    

  6.         SysTick_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);
    

  7.         /*这个是设置时间HAL_RCC_GetHCLKFreq()可以得知
    

  8.         uint32_t SystemCoreClock   = 72000000; 
    

  9.         系统核心时钟
    

  10.         然后进入这个函数
    

  11.         __STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
    

  12. {
    

  13.   if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
    

  14.   {
    

  15.     return (1UL);                                                   
    

  16.     无法重新加载值 也就是时间过大，
    

  17.   }
    


  18. 

  19.   SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);                         
    

  20.   设置重新加载寄存器 
    

  21.   NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); 
    

  22.    设置中断的优先级 
    

  23.   SysTick->VAL   = 0UL;                                              
    

  24.   加载计数器值 
    

  25.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
    

  26.                    SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
    

  27.                    SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                          
    

  28.                    启用 SysTick IRQ and SysTick 定时器 
    

  29.   return (0UL);                                                      
    

  30.   返回0 也就是成功 
    

  31. }*/
    

  32. }
    


  33.
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 楼主| qn7a12 发表于 2023-11-23 23:49 | 显示全部楼层
然后是

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  1. void SysTick_Handler(void)
    

  2. {
    

  3.         HAL_IncTick();
    

  4.         /*这个是计数，也就是计时函数
    

  5.         内部有
    

  6.         __weak void HAL_IncTick(void)
    

  7.   {
    

  8.     uwTick++;
    

  9.    }这个函数*/
    

  10.         if(SysTick_Info.Operation !=NULL)
    

  11.                 SysTick_Info.Operation();
    

  12.                 /*这个就是判断是否使用了systick定时器，也就是main.c中的
    

  13.                 systick_isr（）函数。
    

  14. }
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