stm32笔记:Systick系统滴答定时器

Systick :系统心跳定时器,提供系统节拍

         裸机程序中可作为独立的延时定时器

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用途:
1.产生操作系统的时钟节拍
2.便于不同处理器之间程序移植
SysTick定时器被捆绑在NVIC中,异常号15
3.作为一个闹铃测量时间用于测量时间,
但当处理器在调试期间被喊停(halt)时,则SysTick定时器亦将暂停运作

位置
STM32F4中Systick相关函数主要在misc.c和core.cm4.h中。
在misc.c中 void Systic_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) 主要实现时钟源的选择。
stm32的时钟源
选择外部时钟源时,则Systick时钟为HCLK /8
选择内核时钟源时,则Systick时钟为HCLK
在core_cm4.h中函数SysTick_Config(uint32_t ticks)实现了嘀嗒定时器的配置。

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它有四个寄存器
STK_CSR, 0xE000E010 – 控制寄存器
STK_LOAD, 0xE000E014 – 重载寄存器
STK_VAL, 0xE000E018 – 当前值寄存器
STK_CALRB, 0xE000E01C – 校准值寄存器

stm32的时钟源
选择外部时钟源时,则Systick时钟为HCLK /8
选择内核时钟源时,则Systick时钟为HCLK

嘀嗒定时器使用方法:

  1. 函数SysTick_Config()是属于CMSIS里面的一个函数,实现配置如下
  • 函数的参数是重载寄存器reload要赋予的初值
  • 配置嘀嗒定时器的优先级是最低优先级15
  • 配置HCLK作为系统的时钟源
  • 使能嘀嗒定时器中断
  • 启动嘀嗒定时器计数
  1. 用户可以在调用函数SysTick_Config()后通过函数 SysTick_CLKSourceConfig()
    更改嘀嗒定时器的时钟源为HCLK/8。SysTick_CLKSourceConfig()在文件misc.c里面

  2. 用户可以在调用函数SysTick_Config()后通过函数 NVIC_SetPriority()修改优先级,
    函数NVIC_SetPriority()在文件core_cm4.h文件里面

  3. 通过下面的公式调整时基
    Reload Value = SysTick Counter Clock (Hz) xDesired Time base (s)
    Reload Value 是函数SysTick_Config()的参数,但是不能超过0xFFFFFF

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延时编程原理
systick定时器是24位的递减计数器,设定初值并使能它后,它会每个系统时钟周期计数器减1,
计数到0 时,将从RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除,就永不停息

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延时编程步骤
1.计算出产生1us 需要多少个时钟周期 fac_us;
2.计算出RELOAD寄存器的值
也就是产生相应延时所需要的时钟周期数
RELOAD=fac_us * nus
3.开启计数
4.循环检测计数到0的标志位;
5.清空计数器,关闭定时器

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SysTick异常配置步骤
1对CTRL//LOAD/VAL三个寄存器进行了配置,
2初始化SysTick使用的时钟,
3清除系统当前值,装入重装值,
4使能SysTick,使SysTick能响应中断

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当SysTick定时器计到0时,将把COUNTFLAG位置位;而下述方法可以对其清零:
1.读取SysTick 控制及状态寄存器(STCSR)
2.往SysTick 当前值寄存器(STCVR)中写任何数据
只有当VAL 值为0 时,计数器自动重载RELOAD

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库函数
使用ST的函数库使用systick的方法,严格按照以下顺序:

1、调用SysTick_CounterCmd() – 失能SysTick计数器
2、调用SysTick_ITConfig () – 失能SysTick中断
3、调用SysTick_CLKSourceConfig() – 设置SysTick时钟源。
4、调用SysTick_SetReload() – 设置SysTick重装载值。
5、调用SysTick_ITConfig () – 使能SysTick中断
6、调用SysTick_CounterCmd() – 开启SysTick计数器

Systick中断服务函数
void SysTick_Handler(void);

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寄存器版代码注解
使用外部8M时钟,锁相环里出来的频率是72M,AHB预分频后是72M,
systick固定HCLK时钟的1/8,即9M,那么延时1us是9个时钟

C代码 收藏代码
void delay_init(u8 SYSCLK) //系统时钟是72MHz,SYSCLK=72
{
SysTick->CTRL &= 0xfffffffb ; //bit2清0,也就是配置选择外部时钟
fac_us=SYSCLK/8; //硬件8分频,fac_us得出的值是要给下面的时钟函数用的
fac_ms =(u16)fac_us*1000;

}

void delay_us(u32 nus) //nus假如为10us
{
u32 temp;
SysTick->LOAD = nusfac_us; //延时10us的话就是 109=90,装到load寄存器中
SysTick->VAL=0x00;//计数器清0,因为currrent字段被手动清零时,load将自动重装到VAL中
SysTick->CTRL = 0x01;//配置使异常生效,也就是计数器倒数到0时将发出异常通知
do
{
temp = SysTick->CTRL; //时间到了之后,该位将被硬件置1,但被查询后自动清0
}
while(temp & 0x01 && !(tmep &(1<<16))); //查询
SysTick->CTRL = 0x00; //关闭计数器
SysTick->VAL = 0x00; //清空val
}

//这个while循环,判断如果Systick还在Enable的状态,并且计数器还没数到0,
就不停的循环把当前的SysTick->CTRL寄存器值写入变量temp,继续下一次判断。
当Systick被Disable或者计数器数到0了,就停止循环

还有一个注意点:
LOAD寄存器是24位的 最大值0xffffff
那么延时最大值计算公式为
nms<=0xffffff81000/SYSCLK (SYSCLK单位Hz)
则nms的最大值为1864.135ms ,即1864毫秒

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