SysTick的优先级是高还是低

摘要             SysTick系统嘀嗒定时器是Cortex内核的部分，尤其对于有实时操作系统的软件，它一般会作为整个系统的时基，所以这个对操作系统非常重要。            

SysTick                、CM3、系统嘀嗒                   

 

SysTick系统嘀嗒定时器并非STM32独有的，它是Cortex内核的部分，CM3为它专门开出一个异常类型，并且在中断向量表中占有一席之地（异常号15）。这样它可以很方便的移植到不同厂商出CM3内核的芯片上，尤其对于有实时操作系统的软件，它一般会作为整个系统的时基，所以这个对操作系统非常重要。

但在STM32开发手册中对它的介绍却很少，几乎到一笔带过的程度。有关SysTick的详细介绍可参考《Cortex-M3权威指南》第133 页第八章及第179页第十三章。

刚接触SysTick时，因它属于内核中断优先级，我一直有个疑问，它是比所有的可屏蔽中断优先级都高呢还是都低，或是处在等同设置地位 ？
最初我自以为内核中断优先级要比所有可屏蔽中断优先级高，当认真查阅资料与做实验后，发觉并非如此。

SysTick总共有四个寄存器:
1、

此寄存器在系统代码中由 SysTick->CTRL变量表示；

2、

此寄存器在系统代码中由 SysTick-> LOAD变量表示；

3、

此寄存器在系统代码中由 SysTick-> VAL变量表示；

4、

此寄存器在系统代码中由SysTick-> CALIB 变量表示，没有用过，也不常用，暂不作介绍。


这几个寄存器的偏移量如下图所示：


上面寄存器结构体的定义在 \CMSIS\CM3\CoreSupport  core_cm3.h中如下所示：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

/ **@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 是一个24 位的定时器，即一次最多可以计数 224个时钟脉冲，这个脉冲计数值被保存到SysTick->VAL 当前计数值寄存器中，它只能向下计数，每接收到一个时钟脉冲SysTick->VAL 的值就向下减 1，直至0，然后由硬件自动把重载寄存器SysTick->LOAD 中的值到SysTick->VAL重新计数，并且当SysTick->VAL值计数到0时，触发异常，调用void SysTick_Handler(void)函数，可以在此中断服务函数中处理定时中断事件了，一般是对设定值进行递减计数操作。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器SysTick->CTRL中的第0位使能位清除，就永不停息。

它属于系统异常，是内核级中断，并且优先级是可以设置的，具体设置也是在  core_cm3.h中代码如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

/**  * @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.  *  * @param ticks number of ticks between two interrupts  * @return 1 = failed, 0 = successful  *  * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the  * system tick timer / counter in free running mode to generate   * periodical interrupts.  */ static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) {      if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); /* Reload value impossible */     SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; /* set reload register */     NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);      SysTick->VAL = 0;      SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |          SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |          SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;      return (0); /* Function successful */ }

在此段代码中，优先级的设置是通过NVIC_SetPriority()函数实现，此函数对内核中断优先级和外部中断优先级设置都可以，比较强大，但需要手动算出来抢占和从优先级，不太方便，当跳进此函数，我们可以算出Systick默认优先是最低的（效果相当于SCB->SHP[11] = 0xF0，如果你推算下，SHP[11] 正好对应于Systick优先级的设置）；对于可屏蔽中断，优先级的设置一般通过 NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)函数来实现，具体应用可参考下面的示例代码。

当介绍完了理论后，发现还是没有搞清楚最初的疑惑！现在就做实现来揭示真相。

先设置一事件中断，把优先级设置高一些，

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

void Exti_Config(void) {     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1;     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Event;     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;      NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }

 

注：中断分组我在实验中，最初初始化设置为如下：

?

1	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

设为第二组。

在系统滴答中断里触发外部中断事件，并点亮LED1 ：

?

1 2 3 4 5 6

void SysTick_Handler(void) {      EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_SWIER_SWIER1);      LED_1 = ON;     Delay(); }

外部中断处理函数中点亮LED0，如下：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9

void EXTI1_IRQHandler(void) {     if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET)      {         EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);          LED_0 = ON;         Delay();     } }

当外部中断优先级比较高时，它可以抢占Systick中断先执行，以上代码实验结果为，LED0先点亮后，再回到LED1再点亮。
 

但当把外部中断设置为与systick相同的优先级时，则systick优先级就会相对较高，例如把上面的优先级改为：

?

1 2	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;

则会LED1先亮，执行完SysTick_Handle函数后才轮到EXTI1_IRQHandler执行。

由以上实验可得出，当优先级相同时，内核级中断要优先于外部可屏蔽中断执行，但设置外部可屏蔽中断优先级大于内核级中断时，它是可抢占内核中断的。

另外，个人认为，若要实现systick精确延时，最好把systick优先级设置高一些，如 NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 0);
即把SCB->SHP[11] = 0x00;则可达到systick优先级高于任合外部中断的效果，此时延时会更少被其它中断干扰，会更加精准。