找回密碼
 立即注冊

QQ登錄

只需一步，快速開始

搜索
查看: 7696|回復(fù): 1
打印 上一主題 下一主題
收起左側(cè)

[零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)STM32]第五講:SYSTICK定時器實驗—定時點亮LED

[復(fù)制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
ID:278743 發(fā)表于 2018-3-7 15:06 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
一、 概述
1、 時鐘系統(tǒng)簡介
（1）STM32時鐘源分以下五類：
  • 高速內(nèi)部時鐘（HSI）：RC振蕩器，精度不高。
  • 高速外部時鐘（HSE）：可接石英/陶瓷諧振器或者接外部時鐘源。
  • 低速內(nèi)部時鐘（LSI）：RC振蕩器，提供低功耗時鐘。應(yīng)用如WDG。
  • 低速外部時鐘（LSE）：接外部低頻率石英晶體。應(yīng)用如RTC。
  • 常閉不帶復(fù)位：鎖相環(huán)倍環(huán)輸出（PLL）：其時鐘輸入源可選擇為HSI/2、HSE或者HSE/2。倍頻倍數(shù)可調(diào)，但是其最大輸出頻率受限數(shù)值因芯片型號而異。
（2）系統(tǒng)時鐘SYSCLK可來源于：HSI振蕩器時鐘、HSE振蕩器時鐘、PLL時鐘。
2、SYTICK簡介
     在STM32中，SysTick是內(nèi)核CM4中的一個24位的遞減計數(shù)器，也稱系統(tǒng)嘀答定時器。SysTick的最大使命，就是定期地產(chǎn)生異常請求，作為系統(tǒng)的時基。操作系統(tǒng)需要這種“滴答”來推動任務(wù)和時間的管理。
     SysTick在設(shè)定初值并開啟后，每經(jīng)一個系統(tǒng)時鐘周期，計數(shù)值減1，計數(shù)到0時，將從重載寄存器中自動重新裝載定時初值并繼續(xù)計數(shù)，同時內(nèi)部的COUNTFLAG標(biāo)志位置1，觸發(fā)中斷(中斷允許情況下),中斷響應(yīng)屬于NVIC異常，異常號為15，Systick中斷優(yōu)先級可設(shè)置。
3、SYTICK寄存器控制
     STM32內(nèi)部有4個寄存器控制SysTick定時器。分別為：控制寄存器STK_CSR、重載寄存器STK_LOAD、當(dāng)前值寄存器STK_VAL和校準(zhǔn)值寄存器STK_CALRB。下面分別對這4個寄存器做詳細介紹。
（1）控制寄存器STK_CSR（地址：0xE000E010）
       控制寄存器STK_CSR中有4個bit具有意義，其內(nèi)容如圖4_0、表4_0所示：
ENABLE（位0） Systick使能位。
0：關(guān)閉Systick功能；
1：開啟Systick功能。
TICKINT（位1） Systick中斷使能位。
0：關(guān)閉Systick中斷；
1：開啟Systick中斷，systick倒數(shù)到零時產(chǎn)生systick異常中斷。
CLKSOURCE（位2） Systick時鐘源選擇位。
0：使用HCLK/8作為Systick時鐘（外部時鐘）；
1：使用HCLK作為Systick時鐘（內(nèi)核時鐘）。
COUNTFLAG（位16） Systick計數(shù)比較標(biāo)志，如果在上次讀取本寄存器后，SysTick已經(jīng)數(shù)到了0，則該位為1。如果讀取該位，該位將自動清零。
           表4_0  控制寄存器STK_CSR的格式
（2）重載寄存器STK_LOAD（地址：0xE000E014）
           圖4_1 重載寄存器STK_LOAD的格式
重載寄存器STK_LOAD為24位的寄存器（0：23有效），最大計數(shù)0xFFFFFF。SysTick定時器遞減至0時，重載寄存器中的值就會被重新裝載，繼續(xù)開始遞減計數(shù)。
（3）當(dāng)前值寄存器STK_VAL（地址：0xE000E018）
          圖4_2 當(dāng)前值寄存器STK_VAL的格式
當(dāng)前值寄存器STK_VAL為24位的寄存器，讀取時返回當(dāng)前計數(shù)的值，寫它則使之清零，同時還會清除在SysTick控制及狀態(tài)寄存器中的COUNTFLAG標(biāo)志。
（4）校準(zhǔn)值寄存器STK_CALRB（地址：0xE000E01C）




       圖4_3 校準(zhǔn)值值寄存器STK_CALRB的格式
NOREF 0：HCLK可用；
1：HCLK不可用。
SKEW 0：校準(zhǔn)值是準(zhǔn)確的10ms；
1：校準(zhǔn)值不是準(zhǔn)確的10ms。
TENMS 該值是10ms定時的重裝值。其值取決于SKEW，它可以是精確的10ms，也可以是接近10ms的值。如果該值為0，則表示無法使用校準(zhǔn)功能，這很可能是因為時鐘是系統(tǒng)的一個未知輸入或者時鐘可以動態(tài)調(diào)節(jié)。
         表4_1寄存器STK_CALRB的格式
二、實驗原理
     通過STM32的三個GPIO口驅(qū)動三色LED的三個通道；設(shè)定GPIO為推挽輸出；采用灌電流的方式與LED連接，輸出高電平LED滅，輸出低電平LED亮。通過系統(tǒng)定時器實現(xiàn)1s定時，每秒變換一次LED顏色。
           圖4_4 驅(qū)動示意圖
三、源代碼
1.主函數(shù)
  1. /*
  2. * Name                : main
  3. * Description         : ---
  4. * Author              : ysloveivy.
  5. *
  6. * History
  7. * --------------------
  8. * Rev                 : 0.00
  9. * Date                : 11/21/2015
  10. *
  11. * create.
  12. * --------------------
  13. */
  14. int main(void)
  15. {
  16.         static int work_status = 0;
  17.         led.initialize();
  18.         systick.initialize();
  19.         //每隔一秒三色燈進行交替循環(huán)閃爍
  20.         while(1){
  21. if(systick.second_flag == 1){ //每隔一秒標(biāo)志位置1，執(zhí)行一次
  22.                         systick.second_flag = 0;
  23.                         work_status += 1;
  24.                         if(work_status > 2)work_status = 0;
  25.                 }
  26.                 switch (work_status){
  27.                         case 0 :
  28.                                 LED_RED_ON;
  29.                                 LED_GREEN_OFF;
  30.                                 LED_BLUE_OFF;
  31.                                 break;

  33.                         case 1 :
  34.                                 LED_RED_OFF;
  35.                                 LED_GREEN_ON;
  36.                                 LED_BLUE_OFF;
  37.                                 break;

  39.                         case 2:
  40.                                 LED_RED_OFF;
  41.                                 LED_GREEN_OFF;
  42.                                 LED_BLUE_ON;
  43.                                 break;

  45.                         default:
復(fù)制代碼
2.Systick初始化
   以下是Systick初始化及中斷設(shè)置函數(shù)，主要實現(xiàn)定標(biāo)志位的時1s,改變一次標(biāo)志位，使用LED顯色狀態(tài)變換一次。
  1. /*
  2. * Name               : initialize
  3. * Description        : ---
  4. * Author             : ysloveivy.
  5. *
  6. * History
  7. * -------------------
  8. * Rev                : 0.00
  9. * Date               : 11/21/2015
  10. *
  11. * create.
  12. * -------------------
  13. */
  14. static int initialize(void)
  15. {
  16.         //定時1ms
  17.         if(SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)){
  18.                 while(1);
  19.         }
  20.         return 0;
  21. }
  22. /*
  23. * Name               : SysTick_Handler
  24. * Description        : ---
  25. * Author             : ysloveivy.
  26. * History
  27. * -------------------
  28. * Rev                : 0.00
  29. * Date               : 11/21/2015
  30. *
  31. * create.
  32. * -------------------
  33. */
  34. void SysTick_Handler(void)
  35. {
  36.         static int counter = 0;

  38.         if((counter ++ % 1000) == 0){ //每次中斷counter自加1，判斷是否整秒
  39.                 systick.second_flag = 1;
  40.         }
  41. }
復(fù)制代碼
3.小知識
   在上面有兩個重要的函數(shù)
   1.SysTick_Confing(uint32_t ticks)
    該函數(shù)的作用是初始化systick,時鐘為HCLK（CM3一般為72M，CM4一般為168M），并開啟中斷。
  1. __STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
  2. {
  3.   if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  //大于重載寄存器最大值0xFFFFFF
  4.   {
  5. return (1UL);                                //重新加載值不可能，返回錯誤           
  6. }
  7.   SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);      //計數(shù)范圍0到ticks-1                  
  8. NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL);
  9. //設(shè)置優(yōu)先級
  10. SysTick->VAL   = 0UL;                              //當(dāng)前值初始化為0   
  11.   //接下來設(shè)置控制寄存器，以位與的方式實現(xiàn)三個控制位的設(shè)置。
  12.   SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | //選擇時鐘源
  13.                       SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |  //開啟中斷
  14.                       SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;      //使能定時器               
  15.   return (0UL);                                       //初始化成功返回         
  16. }
復(fù)制代碼
     回頭看看程序中的SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000)語句，該函數(shù)中的SystemCoreClock為時鐘頻率已在庫函數(shù)中宏定義。如在iCore3雙核心板ARM的HCLK為168M（每秒168M次計數(shù)），則程序中SystemCoreClock / 1000即意味每1ms中斷一次。
    2.void SysTick_Handler(void)
    該函數(shù)是中斷函數(shù)，即每次SysTick中斷產(chǎn)生時運行一次函數(shù)，其在啟動文件中已有設(shè)置，在驅(qū)動文件中使用時無需再次聲明。
四、 實驗現(xiàn)象
      iCore3的雙核心板上與ARM相連的三色LED（PCB上標(biāo)示為ARM·LED），紅色、綠色、藍色每秒交替點亮。
五、 代碼包下載鏈接
     網(wǎng)盤：http://pan.baidu.com/s/1eQsKcEY

iCore3_5_SYSTICK.rar

956.4 KB, 下載次數(shù): 18, 下載積分: 黑幣 -5

分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空間QQ空間 騰訊微博騰訊微博 騰訊朋友騰訊朋友
收藏收藏 分享淘帖 頂頂 踩踩
回復(fù)

使用道具 舉報

沙發(fā)
ID:89134 發(fā)表于 2019-1-21 21:29 | 只看該作者
為什么沒有同時亮
回復(fù)

使用道具 舉報

您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 立即注冊

本版積分規(guī)則

手機版|小黑屋|51黑電子論壇 |51黑電子論壇6群 QQ 管理員QQ:125739409;技術(shù)交流QQ群281945664

Powered by 單片機教程網(wǎng)

快速回復(fù) 返回頂部 返回列表