Systick分析
前言：目前我觉得自己还没有能够深入用到这个SysTick的时候，只是要用到了delay_us()和delay_ms()，因为碰到了这个问题，所以想着提前了解一下，免得后来造成一脸懵逼的情况；毕竟没有社会经验的高手指点迷津，这里学习还是系统一点好；
systick是个啥？
是一个24位倒记数定时器；
systick的功能是什么
- 为操作系统提供硬件上的定时中断（滴答中断）；
- 保证系统运行的时候不会让一个任务而占用整个系统；
- 可以制作精准的定时功能；
……
systick定时器的特点 - 可以工作在芯片睡眠状态下
- 此定时器被捆绑在NVIC（中断向量控制器）中，可以用于产生异常和中断；
……
编程涉及到的寄存器
SysTick_CTRL 控制寄存器
SysTick_LOAD 重载寄存器
SysTick_VAL 当前值寄存器
SysTick_CALRB 校准值寄存器
对四个寄存器及位的解释：
SysTick_CRTL
[0] : ENABLE systick使能位 0=关闭systick功能，1=开启systick功能
[1] : TICKINT systick中断使能位 0=关闭systick中断，1=开启systick中断
[2] : CLKSOURCE systick时钟源选择位 0=使用HCLK/8时钟源 1=使用HCLK时钟源
[16]: COUNTFLAG systick计数比较标志，如果计数器达到0，则读入为1;当读取或清除当前计数器值时，将自动清除为0；
[其它位] : 保留；
在不同的开发模式里，SysTick_CRTL有可能会被表示成STK_CRS，这里留意一下就好了；
SysTick_LOAD
[23:0] : systick定时器递减到0后，从SysTick_LOAD的值装载给SysTick_VAL（当前值寄存器），从而实现和C51单片机定时器的8位自动重装模式一样的效果；
[其它位]：保留
SysTick_VAL
[23:0] : 读取时返回当前倒计数的值，写它则使之清零，同时还会清除SysTick控制寄存器和状态寄存器中的COUNTFLAG标志；
[其它位]：保留
SysTick_CALRB（不做重要介绍因为不常用）
[31] ：NOREF 外部参考时钟有无标志位 1=没有外部参考时钟(STCLK不可用)； 0=外部参考时钟可用
[30] : SKEW 校准值是否为准确1ms标志位 1=准确 ； 0=不准确；
[23:0] : 校准值；（STM3210x使用手册中指出校准值固定为9000，而且当系统滴答时钟设定为9MHz（HCLK/8的最大值），将会产生1ms时间基准）
编程步骤
- 给SysTick_LOAD重载值；
- 清零SysTick_VAL；
- 通过配置寄存器SysTick_CTRL设置时钟输入（HCLK/8或HCLK）并且使能systick；
应用中的三个重要的函数
void delay_init(u8 SYSCLK); //初始化延迟函数
void delay_us(u32 nus); //延时n微妙
void delay_ms(u16 nms); //延时n毫秒
注意：这里又分为了两种情况：使用UCOSⅡ和不使用UCOSⅡ的情况
程序开始之前先解释一下：下面的延时函数代码支持UCOSⅡ下使用，它可以和UCOSⅡ共用systick定时器；在UCOSⅡ下系统不许有一个节拍，而这个节拍必须是固定的，不能被打断，否则就不准了；举个例子：比如每5ms一个节拍，那么直接由OS_TICK_PER_SEC = 200即可，stm32下systick提供这节拍；
由上可知：UCOSⅡ下的systick不能随意被更改；此时如果要sistick做delay_us和delay_ms的延时；
这事有一个时钟摘取的办法（以delay_us（50）为例）：刚进入函数之后，先计算出需要延时的这段时间内systick需要建多少数，假设系统时钟为72MHz，那么systick每减1，就是1/9us,然后就是减了509次，然后就一直统计systick的计数变化，直到变化了509次，一旦检测到变化达到或者超过这个值，就说明延时了50us；栗子仅满足延时的时间小于UCOSⅡ的系统节拍的关系；
//初始化延迟函数
//当使用ucos的时候,此函数会初始化ucos的时钟节拍
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init()
{
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
u32 reload;
#endif
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8
fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //如果OS_CRITICAL_METHOD定义了,说明使用ucosII了.
reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数 单位为K
reload*=1000000/OS_TICKS_PER_SEC;//根据OS_TICKS_PER_SEC设定溢出时间
//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右
fac_ms=1000/OS_TICKS_PER_SEC;//代表ucos可以延时的最少单位
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启SYSTICK中断
SysTick->LOAD=reload; //每1/OS_TICKS_PER_SEC秒中断一次
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启SYSTICK
#else
fac_ms=(u16)fac_us*1000;//非ucos下,代表每个ms需要的systick时钟数
#endif
}
使用UCOSⅡ的情况下的delay_us()和delay_ms()：
#ifdef OS_CRITICAL_METHOD //使用了ucos
//延时nus
//nus为要延时的us数.
void delay_us(u32 nus)
{
u32 ticks;
u32 told,tnow,tcnt=0;
u32 reload=SysTick->LOAD; //LOAD的值
ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
tcnt=0;
told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值
while(1)
{
tnow=SysTick->VAL;
if(tnow!=told)
{
if(tnow=ticks)break;//时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
}
};
}
//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{
if(OSRunning==TRUE)//如果os已经在跑了
{
if(nms>=fac_ms)//延时的时间大于ucos的最少时间周期
{
OSTimeDly(nms/fac_ms);//ucos延时
}
nms%=fac_ms; //ucos已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时
}
delay_us((u32)(nms*1000)); //普通方式延时,此时ucos无法启动调度.
}
不使用UCONSⅡ的情况下：
//延时nus
//nus为要延时的us数.
void delay_us(u32 nus)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载
SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达
SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864
void delay_ms(u16 nms)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达
SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
#endif