第三講 STM32 SysTick---系統(tǒng)滴答定時(shí)器

    Systick也叫系統(tǒng)滴答定時(shí)器，滴答定時(shí)器就是一個(gè)非常基本的倒計(jì)時(shí)定時(shí)器。它存在的意義是為系統(tǒng)提供一個(gè)時(shí)基，能夠給操作系統(tǒng)提供一個(gè)硬件上的中斷。使用Systick能夠精準(zhǔn)延時(shí)，對(duì)于時(shí)間要求嚴(yán)格的場所，意義十分重大，我將寫一個(gè)流水燈改進(jìn)版----精確延時(shí)(可調(diào)控)的流水燈。

二、Systick timer

    Systick是一個(gè)24位的定時(shí)器，一次最多可以計(jì)數(shù)2^24個(gè)時(shí)鐘脈沖，這個(gè)脈沖計(jì)數(shù)值保存在當(dāng)前計(jì)數(shù)值寄存器STK_VAL（Systick current value register）中,只能向下計(jì)數(shù)，每接收到一個(gè)時(shí)鐘脈沖，STK_VAL的值就會(huì)向下減1，當(dāng)減到0時(shí)，硬件會(huì)自動(dòng)把重裝載寄存器STK_LOAD（Systick reload value register）中保存的數(shù)據(jù)加載到STK_VAL，重新開始向下計(jì)數(shù)。如果STK_VAL的值被減至0時(shí)，會(huì)觸發(fā)異常產(chǎn)生中斷。

三、相關(guān)寄存器介紹

除了上面說的STK_VAL，下面帶大家了解相關(guān)的寄存器和寄存器位。

1.  SysTick_CSR       控制狀態(tài)寄存器

 

Bit0： ENABLE

          SysTick timer的使能位，1使能Systick timer，0關(guān)閉Systick timer

Bit1： TICKINT

          異常觸發(fā)使能位，TICKINT=1，STK_VAL計(jì)數(shù)到0觸發(fā)異常；TICKINT=0，不觸發(fā)異常

Bit2： CLKSOURCE

          Systick時(shí)鐘選擇位，SysTick = 1，時(shí)鐘為AHB時(shí)鐘；0時(shí)鐘位AHB/8

Bit16：COUNTFLAG

          計(jì)數(shù)為0標(biāo)志位， 當(dāng)STK_VAL計(jì)數(shù)到0，此標(biāo)志位會(huì)被置1       

 

2. SysTick_LOAD      重裝載寄存器

 

0-23 24位的重裝值，這也是為什么只能計(jì)數(shù)到2^24

3.  SysTick_VAL    當(dāng)前值寄存器

 

 

4.  SysTick_CALRB    校準(zhǔn)寄存器

 

由于我們要寫精確延時(shí)的LED流水燈，所以我們需要使用Systick進(jìn)行精確延時(shí)，理論上它的最小計(jì)時(shí)單位為AHB的時(shí)鐘周期，1/72000000秒，72分之一微秒。

 

我們?cè)谧蛱炝魉疅舻幕�礎(chǔ)上，新建兩個(gè)文件，SysTick.c和SysTick.h

具體代碼如下

SysTick.h

#ifndef __SYSTICK_H__
#define __SYSTICK_H__
#include "stm32f10x.h"

void SysTick_Init(void);

void Delay_us(__IO u32 nTime);

#endif

 

SysTick.c

#include "SysTick.h"
#include "stm32f10x.h"

static __IO u32 TimingDelay;

void SysTick_Init(void)
{
 if(SysTick_Config(SystemCoreClock/100000))
 {
  while(1);
 }
 //關(guān)閉滴答定時(shí)器
 SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

void TimingDelay_Decrement(void)
{
 if(TimingDelay != 0x00)
 {
  TimingDelay--;
 }
}

void Delay_us(__IO u32 nTime)
{
 TimingDelay = nTime;
 
 //使能滴答定時(shí)器
 SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
 
 while(TimingDelay != 0);
}

 

中斷函數(shù)，在stm32f10xit.c

void SysTick_Handler(void)
{
 TimingDelay_Decrement();
}

 

修改main.c如下

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "SysTick.h"

int main(void)
{
 //LED端初始化
 LED_GPIO_Config();
 
 //配置SysTick為10us中斷一次
 SysTick_Init();
 
 while(1)
 {
  LED1(0);
  Delay_us(50000);
  LED1(1);
  
  LED2(0);
  Delay_us(50000);
  LED2(1);
  
  LED3(0);
  Delay_us(50000);
  LED3(1);
  
  LED4(0);
  Delay_us(50000);
  LED4(1);
 }
}

這里面只有兩個(gè)函數(shù)，SysTick_Init()和Delay_us(),一個(gè)是配置SysTick定時(shí)器，一個(gè)是進(jìn)行精確延時(shí)

中斷函數(shù)也只是運(yùn)行了一個(gè)自定義函數(shù)，看看不難理解

SysTick_Config(SystemCoreClock/100000);

SystemCoreClock是系統(tǒng)時(shí)鐘的宏，SystemCoreClock = 72000000

我們的計(jì)時(shí)總時(shí)間 T = tick * （1/f），tick為SysTick_Config()的輸入?yún)��?shù)
 

1/f為SysTick timer使用的時(shí)鐘源的時(shí)鐘周期，f為該時(shí)鐘源的時(shí)鐘頻率。

上面的語句中：tick = SystemCoreClock/100000=720，表示720個(gè)時(shí)鐘周期中斷一次，1/f是時(shí)鐘周期的時(shí)間，1/f = 1/72us,所以T = 720*(1/72) = 10us

SysTick_CTRL_ENABLE_Msk,這是一個(gè)宏，用來指示寄存器的特定位置或進(jìn)行位屏蔽用的，那么他是如何定義的呢？

其中的寄存器位指示宏：SysTick_xxx_Pos, 宏展開后為xxx在相應(yīng)寄存器中的位置，如控制SysTick時(shí)鐘源的SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos，宏展開后為2，正好是SysTick_CSR中的Bit2

寄存器的位屏蔽宏：SysTick_xxx_Msk,宏展開是xxx的位全部置1后，左移SysTick_xxx_Pos位，1ul使之無符號(hào)長整型，上圖中SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk,宏展開為1ul<<SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos,即1左移2位，得到的只有Bit2：CLKSOURCE位被置1，而其它位為0，這樣搭配& | 能夠很方便的修改寄存器的某些位，這樣就程序就不難理解了.就說這么多吧，已經(jīng)講得很多了，不懂得自己想想，琢磨一下就通了。