stm32系統滴答定時器使用
1.systick介紹
Systick就是一個定時器而已，只是它放在了NVIC中，主要的目的是為了給作業系統提供一個硬體上的中斷（號稱滴答中斷）。滴答中斷？這裡來簡單地解釋一下。作業系統進行運轉的時候，也會有“心跳”。它會根據“心跳”的節拍來工作，把整個時間段分成很多小小的時間片，每個任務每次只能執行一個“時間片”的時間長度就得退出給別的任務執行，這樣可以確保任何一個任務都不會霸佔整個系統不放。或者把每個定時器週期的某個時間範圍賜予特定的任務等，還有作業系統提供的各種定時功能，都與這個滴答定時器有關。因此，需要一個定時器來產生週期性的中斷，而且最好還讓使用者程式不能隨意訪問它的暫存器，以維持作業系統“心跳”的節律。只要不把它在SysTick
知道systick在系統中的地位後，我們來了解systick的實現。這裡只是舉例說明systick的使用。它有四個暫存器，筆者把它列出來：
SysTick->CTRL, --控制和狀態暫存器
SysTick->LOAD, --重灌載暫存器
SysTick->VAL, --當前值暫存器
SysTick->CALIB, --校準值暫存器
下圖有他們的分別描述： 下圖引用地址：http://blog.csdn.NET/marike1314/article/details/5673684
2.systick程式設計
現在我們想通過Systick定時器做一個精確的延遲函式，比如讓LED精確延遲1秒鐘閃亮一次。
思路：利用systick定時器為遞減計數器，設定初值並使能它後，它會每個1系統時鐘週期計數器減，計數到 0時，SysTick計數器自動重灌初值並繼續計數，同時觸發中斷。
那麼每次計數器減到0，時間經過了：系統時鐘週期 *計數器初值。我們使用72M作為系統時鐘，那麼每次計數器減1所用的時間是1/72M，計數器的初值如果是72000，那麼每次計數器減到0，時間經過(1/72M)*72000=
0.001，即1ms。（簡單理解：用72M的時鐘頻率，即1s計數72M=72000000次，那1ms計數72000次，所以計數值為
首先，我們需要有一個72M的systick系統時鐘，那麼，使用下面這個時鐘OK就！
SystemInit();
這個函式可以讓主頻執行到72M。可以把它作為systick的時鐘源。
接著開始配置systick，實際上配置systick的嚴格過程如下：
1、呼叫SysTick_CounterCmd() --失能SysTick計數器
2、呼叫SysTick_ITConfig() --失能SysTick中斷
3、呼叫SysTick_CLKSourceConfig() --設定SysTick時鐘源。
4、呼叫SysTick_SetReload() --設定SysTick重灌載值。
5、呼叫SysTick_ITConfig() --使能SysTick中斷
6、呼叫SysTick_CounterCmd() --開啟SysTick計數器
這裡大家一定要注意，必須使得當前暫存器的值VAL等於0！
SysTick->VAL = (0x00);只有當VAL值為0時，計數器自動過載RELOAD。
接下來就可以直接呼叫Delay();函式進行延遲了。延遲函式的實現中，要注意的是，全域性變數TimingDelay必須使用volatile，否則可能會被編譯器優化。
下面我們來做一下程式分析：
（1）系統時鐘進配置
首先我們對系統時鐘進行了配置並且SetSysClock(void)函式使用72M作為系統時鐘；
為了方面看清程式碼我選擇截圖：
（2）先來看看主函式
[plain] view plain copy print?- int main(void)
- { unsigned char i=0;
- unsigned char a[] = "abncdee";
- SystemInit1();//系統初始化
- if (SysTick_Config(72000)) //1ms響應一次中斷
- {
- /* Capture error */
- while (1);
- }
- /*解析：因為要求是每500ms往中位機發資料一件事，所以放在while語句中，
- *送據+延時可以完成相當於中斷的效果;
- *若是多工中，其中一個任務需要中斷，這把這個任務放在中斷函式中呼叫;
- */
- while (1)
- {
- //測試程式碼:測試定時器功能，通過延時來測試
- GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
- Delay(50);
- GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
- Delay(50);
- //功能1程式碼:每500ms傳送資料
- /*
- UART2_TX485_Puts("123450");
- Delay(500);
- */
- //功能2程式碼:上位發特定指令，中位機執行相應操作
- // RS485_Test();
- }
- }
int main(void)
{ unsigned char i=0;
unsigned char a[] = "abncdee";
SystemInit1();//系統初始化
if (SysTick_Config(72000)) //1ms響應一次中斷
{
/* Capture error */
while (1);
}
/*解析：因為要求是每500ms往中位機發資料一件事，所以放在while語句中，
*送據+延時可以完成相當於中斷的效果;
*若是多工中，其中一個任務需要中斷，這把這個任務放在中斷函式中呼叫;
*/
while (1)
{
//測試程式碼:測試定時器功能，通過延時來測試
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
Delay(50);
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
Delay(50);
//功能1程式碼:每500ms傳送資料
/*
UART2_TX485_Puts("123450");
Delay(500);
*/
//功能2程式碼:上位發特定指令，中位機執行相應操作
// RS485_Test();
}
}（3）系統滴答定時器的配置--主角登場：
主函式中： SysTick_Config(72000) ;滴答定時器的引數是72000即計數72000
（因為我們使用72M的時鐘頻率，即1s計數72M=72000000次，那1ms計數72000次，所以計數值為72000）
在檔案Core_cm3.h中
SysTick_Config函式的具體實現如下：
[html] view plain copy print?- static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
- {
- if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)
- return (1); /* Reload value impossible */
- SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重灌載值暫存器 /* set reload register */
- NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
- SysTick->VAL = (0x00); //systick當前值暫存器
- /* Load the SysTick Counter Value */
- SysTick->CTRL = (1 <<SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<<SYSTICK_ENABLE) | (1<<SYSTICK_TICKINT);//使能IRQ（普通中斷）和系器 return(0); /* Function successful */
- }
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)
return (1); /* Reload value impossible */
SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重灌載值暫存器 /* set reload register */
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
SysTick->VAL = (0x00); //systick當前值暫存器
/* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL = (1 << SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<<SYSTICK_ENABLE) | (1<<SYSTICK_TICKINT);//使能IRQ（普通中斷）和系器 return(0); /* Function successful */
}
我們來看一下這句程式碼：SysTick->CTRL = (1 << SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<<SYSTICK_ENABLE) | (1<<SYSTICK_TICKINT); 這是使能IRQ（普通中斷）和系統定時器，為什麼要使能中斷和系統定時器呢？
下面我們來看一下stm32f10x_it.h檔案中：
找到滴答定時器中斷函式：SysTickHandler（）
void SysTickHandler(void)
{
TimingDelay_Decrement();
}
從上文我們通過裝載的計數值72000知道每1ms發生一次中斷，在中斷函式中呼叫一個函式TimingDelay_Decrement();-----即每1ms發生中斷時就呼叫到此函式；
下面我們來看看TimingDelay_Decrement();在幹些什麼？
[html] view plain copy print?- /*****************************************************************
- *函式名稱：TimingDelay_Decrement
- *功能描述：中斷裡呼叫此函式，即沒發生一次中斷，此函式被呼叫，此函式裡
- * 的變數TimingDelay 相當於減法計數器
- *
- *輸入引數：無
- *返回值：無
- *其他說明：無
- *當前版本：v1.0
- *作 者: 樑尹宣
- *完成日期：2012年8月3日
- *修改日期 版本號 修改人 修改內容
- *-----------------------------------------------------------------
- *
- ******************************************************************/
- void TimingDelay_Decrement(void)
- {
- if (TimingDelay != 0x00)
- {
- TimingDelay--;
- }
- }
- 我們看了TimingDelay的定義，又看了還有哪些函式呼叫到這個變數，如下：
- /*****************************************************************
- * 全域性變數
- ******************************************************************/
- static __IO uint32_t TimingDelay=0;
- /*****************************************************************
- *函式名稱： Delay
- *功能描述： 利用系統時鐘計數器遞減達到延時功能
- *
- *輸入引數：nTime ：需要延的時毫秒數
- *返回值：無
- *其他說明：無
- *當前版本：v1.0
- *作 者: 樑尹宣
- *完成日期：2012年8月3日
- *修改日期 版本號 修改人 修改內容
- *-----------------------------------------------------------------
- *
- ******************************************************************/
- void Delay(__IO uint32_t nTime)//delay被呼叫時，nTime=500
- {
- TimingDelay = nTime;
- while(TimingDelay != 0);
- }
/*****************************************************************
*函式名稱：TimingDelay_Decrement
*功能描述：中斷裡呼叫此函式，即沒發生一次中斷，此函式被呼叫，此函式裡
* 的變數TimingDelay 相當於減法計數器
*
*輸入引數：無
*返回值：無
*其他說明：無
*當前版本：v1.0
*作 者: 樑尹宣
*完成日期：2012年8月3日
*修改日期 版本號 修改人 修改內容
*-----------------------------------------------------------------
*
******************************************************************/
void TimingDelay_Decrement(void)
{
if (TimingDelay != 0x00)
{
TimingDelay--;
}
}
我們看了TimingDelay的定義，又看了還有哪些函式呼叫到這個變數，如下：
/*****************************************************************
* 全域性變數
******************************************************************/
static __IO uint32_t TimingDelay=0;
/*****************************************************************
*函式名稱： Delay
*功能描述： 利用系統時鐘計數器遞減達到延時功能
*
*輸入引數：nTime ：需要延的時毫秒數
*返回值：無
*其他說明：無
*當前版本：v1.0
*作 者: 樑尹宣
*完成日期：2012年8月3日
*修改日期 版本號 修改人 修改內容
*-----------------------------------------------------------------
*
******************************************************************/
void Delay(__IO uint32_t nTime)//delay被呼叫時，nTime=500
{
TimingDelay = nTime;
while(TimingDelay != 0);
}通過上面幾個函式我們知道了，在呼叫Delay(500)即nTime=500；在後在Delay()函式中TimingDelay =nTime;（即TimingDelay=500是它的初始值），再TimingDelay_Decrement(void)函式的作用就是把TimingDelay- -;每毫秒進行遞減直到減到0為止；這樣就起到一個延時的作用；
現在我們做出來的Delay(1)，就是1毫秒延遲。Delay(1000)就是1秒。
我們來畫個圖,方便這幾個函式間關係的理解:
我們在返回到主函式main()中看這幾條語句：紅色標註de
[html] view plain copy print?- while (1)
- {
- //測試程式碼:測試定時器功能，通過延時來測試
- GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
- Delay(500);
- GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
- Delay(500);
- //功能1程式碼:每500ms傳送資料
- /*
- UART2_TX485_Puts("123450");
- Delay(500);
- */
- //功能2程式碼:上位發特定指令，中位機執行相應操作
- // RS485_Test();
- }
while (1)
{
//測試程式碼:測試定時器功能，通過延時來測試
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
Delay(500);
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6); //V6
Delay(500);
//功能1程式碼:每500ms傳送資料
/*
UART2_TX485_Puts("123450");
Delay(500);
*/
//功能2程式碼:上位發特定指令，中位機執行相應操作
// RS485_Test();
}
經過上面系統定時器的分析我們知道Delay(500);是延時500ms ;那麼LED就是每隔500ms閃爍一次；
上面有關係統滴答定時器的應用講解基本完畢！
有關SysTick編譯後的原始碼包，(其實客官細心的話一經發現上面程式碼含有485通訊程式碼，
下面我們來看看一下參考資料的問題，一邊對上面我寫的部落格有更深入的理解：
《Cortex-M3權威指南》
《Cortex-M3 Technical Reference Manual》
Q：什麼是SYSTick定時器？
SysTick 是一個24位的倒計數定時器，當計到0時，將從RELOAD暫存器中自動重灌載定時初值。只要不把它在SysTick控制及狀態暫存器中的使能位清除，就永不停息。
Q：為什麼要設定SysTick定時器？
（1）產生作業系統的時鐘節拍
SysTick定時器被捆綁在NVIC中，用於產生SYSTICK異常（異常號：15）。在以前，大多作業系統需要一個硬體定時器來產生作業系統需要的滴答中斷，作為整個系統的時基。因此，需要一個定時器來產生週期性的中斷，而且最好還讓使用者程式不能隨意訪問它的暫存器，以維持作業系統“心跳”的節律。
（2）便於不同處理器之間程式移植。
Cortex‐M3處理器內部包含了一個簡單的定時器。因為所有的CM3晶片都帶有這個定時器，軟體在不同 CM3器件間的移植工作得以化簡。該定時器的時鐘源可以是內部時鐘（FCLK，CM3上的自由執行時鐘），或者是外部時鐘（ CM3處理器上的STCLK訊號）。
不過，STCLK的具體來源則由晶片設計者決定，因此不同產品之間的時鐘頻率可能會大不相同，你需要檢視晶片的器件手冊來決定選擇什麼作為時鐘源。SysTick定時器能產生中斷，CM3為它專門開出一個異常型別，並且在向量表中有它的一席之地。它使作業系統和其它系統軟體在CM3器件間的移植變得簡單多了，因為在所有CM3產品間對其處理都是相同的。
（3）作為一個鬧鈴測量時間。
SysTick定時器除了能服務於作業系統之外，還能用於其它目的：如作為一個鬧鈴，用於測量時間等。要注意的是，當處理器在除錯期間被喊停（halt）時，則SysTick定時器亦將暫停運作。
Q：Systick如何執行？
首先設定計數器時鐘源，CTRL->CLKSOURCE（控制暫存器）。設定過載值（RELOAD暫存器），清空計數暫存器VAL（就是下圖的CURRENT）。置CTRL->ENABLE位開始計時。
如果是中斷則允許Systick中斷，在中斷例程中處理。如採用查詢模式則不斷讀取控制暫存器的COUNTFLAG標誌位，判斷是否計時至零。或者採取下列一種方法
當SysTick定時器從1計到0時，它將把COUNTFLAG位置位；而下述方法可以清零之：
1. 讀取SysTick控制及狀態暫存器（STCSR）
2. 往SysTick當前值暫存器（STCVR）中寫任何資料
只有當VAL值為0時，計數器自動過載RELOAD。
Q：如何使用SysTicks作為系統時鐘？
SysTick 的最大使命，就是定期地產生異常請求，作為系統的時基。OS都需要這種“滴答”來推動任務和時間的管理。如欲使能SysTick異常，則把STCSR.TICKINT置位。另外，如果向量表被重定位到SRAM中，還需要為SysTick異常建立向量，提供其服務例程的入口地址。