STM32F4之系统滴答定时器

一、系统滴答定时器概述

传统定时器：如手机闹钟，闹钟等就是一个简单地计数器。

定时器概念：由时钟源+计数器+计数值组成的计数单元。

系统嘀嗒定时器首先是存在于内核里，系统嘀嗒时钟假如用的是同一个内核那么里面相关的配置，可能不同的就是主频。

定时器概述

平时数数的时候，每次数的时间不一致

定时器：可以帮助我们进行有规律的计数

可以知道每数一次的时间都是固定的

定时器的本质 = 数一次的时间 * 数多少次

系统滴答定时器的概述

SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号： 15）。在以前，大多操作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断，作为整个系统的时基。

例如，为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；或者把每个定时器周期的某个时间范围赐予特定的任务等，还有操作系统提供的各种定时功能，都与这个滴答定时器有关。因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问,以维持操作系统“心跳”的节律。

后面用到操作系统的时候就可以使用系统嘀嗒作为时基单元（5ms）

SysTick（系统滴答）器原理：SysTick本质就是一个定时器。每来一个时钟脉冲计数一次，从规定数值递减到零时,表示定时时间到。

SysTick作用：

1为搭载操作系统的芯片提供心跳节拍：由于芯片搭载操作系统便于维护程序，很多产品都会搭载操作系统,操作系统需要一个心跳节拍。

2如果是裸机使用系统滴答定时器时，可以将系统滴答定时器当做普通定时器使用。

二、系统滴答定时器框架

因为SysTick是属于内核的一部分，其被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常。

滴答定时器介绍：

SysTick 定时器是一个简单的递减 24 位定时器，可以在处理器时钟频率或参考时钟频率上运行

(1)递减:定时器的计数器是向下递减的。1000-》0

(2) 定时器是24位：计数器的计数范围。

(3) 定时器时钟来源：处理器时钟频率（168MHZ）或参考时钟频率(168/8 =21MHZ)

有上图得知滴答定时器是作为内核中NVIC的一部分的一部分，

定时时间计算问题：

• 24位递减计数器最大值224 = 16777216  = 798,915us
• 选择21M参考时钟AHB经过8分频得到 最大计数时间ms = 16777216/21*000(1毫秒计数个数) = 799ms

三、系统滴答定时器相关寄存器

SysTick的控制与状态寄存器

SysTick重载值寄存器

SysTick当前值寄存器

 SysTick校准值寄存器

该寄存器用于校准滴答定时器，所以必须要有一个参考时钟，写入TENMS中。

注意点：如果使用参考时钟，必须写入一校准值(厂家在芯片出场的时候已经写入)；

作为查询方式的配置步骤：（作为延时函数）

属于内核的没有时钟使能

1. 选择时钟源
2. 清空递减计数值
3. 写入重载值
4. 开启递减计数器
5. 等待标志位
6. 关闭递减计数器

作为中断(搭载操作系统)的配置流程

Void SysTick_IRQ_Init(void)

{

  ①时钟源选择

  ②配置自动重装载寄存器 

  ③清除当前计数器的值

  ④使能中断（模块级中断打开就行，核心机中断不用，SYStickz在内核里面不用使能，NVIC必须响应）

  ⑤设置中断优先级

  ⑥打开定时器

}

u32 fac_us = 0;
u32 fac_ms = 0;
//#ifdef SYSINter
/************************************
函数功能：系统嘀嗒定时器初始化
函数形参：u32 nms
函数返回值：void
函数说明：
选择21M的时钟源
总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
1/21*21*1000*nms
作者：
日期：
************************************/
void Systick_Interrupt_Init(u32 nms,char nus)
{
	//1. 先选择时钟源（一般选择STCLK -- 21M）-- 选择好了记一次数的时间，1/21M s
	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 2);
	//2. 往重装载寄存器写值（记多少次）
	SysTick->LOAD =  21 * pow(1000,nus) *	nms;
	//3. 对VAL寄存器执行写操作（就可以把重装载值加载到计数器里）
	SysTick->VAL = 0;
	//4. 使能对应的中断标志
	SysTick->CTRL |= 0x1 << 1;
 	//5. 配置中断优先级
	NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,NVIC_EncodePriority(7-2,2,2));
	//6. 使能计数器
	SysTick->CTRL |= 0x1 << 0;
	
}
//7. 编写中断服务函数	
void SysTick_Handler(void)
{
	//清除标志位
	if((SysTick->CTRL & 0x1 << 16))
	{
		if(fac_us>0)
		fac_us--;
		if(fac_ms>0)
		fac_ms--;
//		printf("123456\r\n");
	}
}
//#else
/************************************
函数功能：延时ms
函数形参：u32 nms
函数返回值：void
函数说明：
选择21M的时钟源
总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
1/21*21*1000*nms
作者：
日期：
************************************/
void Delay_Ms(u32 nms,u32 nus)
{
	//1. 先选择时钟源（一般选择STCLK -- 21M）-- 选择好了记一次数的时间，1/21M s
	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 2);
	//2. 往重装载寄存器写值（记多少次）
	SysTick->LOAD = 21 * 1000 *	nms;
	//3. 对VAL寄存器执行写操作（就可以把重装载值加载到计数器里）
	SysTick->VAL = 0;
	//4. 使能计数器
	SysTick->CTRL |= 0x1 << 0;
	//5. 等待计数时间到达
	while(!(SysTick->CTRL & (0x1 << 16)))
	{
		
	}
	//5. 关闭计数器
	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);
}
/************************************
函数功能：延时ms
函数形参：u32 nms
函数返回值：void
函数说明：
选择21M的时钟源
总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
1/21*21*1000*nms
作者：
日期：
************************************/
void DElay_US(u32 nms, u32 nus)
{
	if(nus<=500)
	{
		fac_us=1;
		Systick_Interrupt_Init(nms,nus);
	}
	else
	{
		fac_us = nus;
		Systick_Interrupt_Init(1,nus);
		
	}
	 
	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);
}
/************************************
函数功能：延时ms
函数形参：u32 nms
函数返回值：void
函数说明：
选择21M的时钟源
总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
1/21*21*1000*nms
作者：
日期：
************************************/
void DElay_MS(u32 nms, u32 nus)
{
	if(nms<=500)
	{
		u32 fac_ms = 0;
		Systick_Interrupt_Init(nms,1);
	}
	else
	{
		fac_ms = nms;
		Systick_Interrupt_Init(nms,1);
		
	}
	while(fac_ms !=0);
	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);

}