SysTick定时器以及delay延迟函数（寄存器版）解析

一、什么是SysTick

1、Systick定时器也叫滴答定时器或者系统定时器，是一个24位的内核级别的倒计数定时器，从装载值倒计数到0时，再继续重装载值，只要不清除Systick使能位，就永不停息，常用做延迟和系统心跳时钟。

优点：节省MCU资源,不需要浪费一个定时器,,即使在睡眠模式下也能工作；捆绑在NVIC中断优先级管理,能产生Systick异常（即在每次计数到0时，可产生中断，编写相应的中断服务函数（SysTick_Handler(void)））即可，也可设置中断优先级。

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二、 3个重要的Systick寄存器

1、 SysTick 控制和状态寄存器- CTRL 

 SysTick 控制和状态寄存器- CTRL 

位0：使能定时器

位1：设置是否产生中断

位2：0为外部时钟（即AHB/8，若外部时钟为72M，则SysTick时钟为其8分频的9M）；  1为内核时钟。

位16：判断 SysTick 的当前值VAL计数器是否计到0的标志。

2、SysTick  重装载寄存器 -LOAD

SysTick  重装载寄存器 -LOAD

3、SysTick  当前值寄存器-VAL

SysTick  当前值寄存器-VAL

定时器工作方式:

图1 定时器工作方式

如图1所示：每经过一个Systick时钟，VAL寄存器值-1，当VAL=0时（可产生中断），LOAD寄存器中的重装载值赋值给VAL寄存器作为初值再继续上面步骤。

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三、怎么利用SysTick 做us和ms延时？

从上面的介绍已经知道了，用SysTick做延迟，取决于两个参数：SysTick的时钟周期 和 重装载值LOAD

1、首先我们要知道1us和1ms SysTick的延迟次数（分别需要几个SysTick时钟）

图2 延迟初始化函数

如图2，如果不使用 OS（操作系统 ）的时候，只是设置一下 SysTick 的时钟源（SYSCLK）以及确定 fac_us （1us 需要的SysTick时钟数目）和 fac_ms（1ms 需要的SysTick时钟数目） 的值。

1）、SysTick->CTRL&=~(1<<2);便是选择外部时钟作为SysTick时钟源，如果为72M，则它的时钟为9M.(对应周期为us级别)

2）、fac_us=SYSCLK/8;那么延迟1us，需要72/8=9次SysTick时钟周期

3）、fac_ms=(u16)fac_us*1000;则，延迟1ms，需要9000次SysTick时钟周期。

2、此时我们来看看实现延迟n us的函数（正点原子）如图3

图3  延迟 n（us）

图3 的代码其实很简单只需要变化重装载值LOAD即可，1us需要fac_us次SysTick时钟，那么nus便需要nus*fac_us次SysTick时钟；装载好之后清空当前值寄存器VAL，再开启倒数功能，下面只需等待直到控制和状态寄存器CTRL第16位置1（即倒数到0），跳出循环，关闭计数器，清空VAL值便OK了。

3、实现延迟n ms的函数便是同理了，也是改变重装载计数器LOAD的值即可（用延迟1ms的SysTick时钟周期*n）。如图4 

图4  延迟 n（ ms ）

需要注意的是，重装载计数器LOAD是一个24位的计数器，装载的值不要超出即可（nms*fac_ms<=2^24和nus*fac_us<=2^24）。

最后如果想要调用两个延迟函数delay_ms()和delay_us(),得在主函数中先初始化即先执行delay_init()函数，来选择SysTick的时钟源，然后将两个因子fac_us （1us 需要的SysTick时钟数目）和 fac_ms（1ms 需要的SysTick时钟数目） 的值计算出来，再调用便好了。