转载什么是SYSTICK:/ l- E6 u) r) m8 x/ r 这是一个24位的系统节拍定时器system tick timer,SysTick,具有自动重载和溢出中断功能,所有基于Cortex_M3处理器的微控制器都可以由这个定时器获得一定的时间间隔。& y; k8 e# d. H0 z8 ]/ A 作用:) w; E; Z4 {" y0 p/ x6 L 在单任务引用程序中,因为其架构就决定了它执行任务的串行性,这就引出一个问题:当某个任务出现问题时,就会牵连到后续的任务,进而导致整个系统崩溃。要解决这个问题,可以使用实时操作系统(RTOS). 因为RTOS以并行的架构处理任务,单一任务的崩溃并不会牵连到整个系统。这样用户出于可靠性的考虑可能就会基于RTOS来设计自己的应用程序。这样SYSTICK存在的意义就是提供必要的时钟节拍,为RTOS的任务调度提供一个有节奏的“心跳”。% i* v5 I# R) H 微控制器的定时器资源一般比较丰富,比如STM32存在8个定时器,为啥还要再提供一个SYSTICK?原因就是所有基于ARM Cortex_M3内核的控制器都带有SysTick定时器,这样就方便了程序在不同的器件之间的移植。而使用RTOS的第一项工作往往就是将其移植到开发人员的硬件平台上,由于SYSTICK的存在无疑降低了移植的难度。 / H. X! x0 {7 ]/ C! V2 h+ B SysTick定时器除了能服务于操作系统之外,还能用于其它目的:如作为一个闹铃,用于测量时间等。7 R0 s9 M4 m: ^9 |6 F: O" R0 H 要注意的是,当处理器在调试期间被喊停(halt)时,则SysTick定时器亦将暂停运作。; f G/ Y# p% A- Z3 @, D. y s ! p7 E P$ C- X7 Q 时钟的选择:# e" ~. U2 M0 }$ E 用户可以在位于Cortex_M3处理器系统控制单元中的系统节拍定时器控制和状态寄存器(SysTick control and status register ,SCSR)选择systick 时钟源。如将SCSR中的CLKSOURCE位置位,SysTick会在CPU频率下运行;而将CLKSOUCE位清除则SysTick会以CPU主频的1/8频率运行。 3.5版本的库函数与以往的有所区别 不存在stm32f10x_systick.c文件,故原来的一些函数也不存在,比如SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState);等 在3.5版本的库函数中与systick相关的函数只有两个9 w' k4 i7 o$ c" u% E! F' U0 T 第一个,SysTick_Config(uint32_t ticks),在core_cm3.h头文件中进行定义的。 第二个,void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource),在misc.c文件中定义的。 7 m) }: z2 o$ X' B. s: E$ H SysTick_Config(uint32_t ticks),在core_cm3.h3 d3 a' V& |3 [. K7 Q 主要的作用: 1、初始化systick! H% w& B' p& P. f( `6 K 2、打开systick 3、打开systick的中断并设置优先级 4、返回一个0代表成功或1代表失败4 A6 G: Z$ Q! Y+ ]9 [# `" g, j 注意: Uint32_t ticks 即为重装值, 这个函数默认使用的时钟源是AHB,即不分频。, A5 t( L. e/ c- V9 V8 K 要想分频,调用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource),( [1 d$ X0 u3 y2 u8 T 但是要注意函数调用的次序,先SysTick_Config(uint32_t ticks), 后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) 7 Y- I; o) a8 \' t 函数说明: K: X& f4 {/ p+ [ /**. a1 `$ z, l5 S( U) r0 a * @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.6 d9 t3 u' k( b! ]* o * |9 i2 W0 J, H( t/ C) c * @param ticks number of ticks between two interrupts. z Z9 M K6 p' U% }& H! H0 M: S * @return 1 = failed, 0 = successful% _' B8 A$ z* J- } *. ?* L [2 u' ]4 k& _ * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the- u+ r5 Z- p3 E% Q# n/ f) B * system tick timer / counter in free running mode to generate8 T( w K) V* { M. v * periodical interrupts., N H' ~: s, k3 g */. \0 b" V- @ ~% a' R. t$ V static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) {9 G2 {& Y5 L: j* ] if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); /* Reload value impossible */重装载值必须小于0XFF FFFF,为什么,这是一个24位的递减计数器。 SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;% r! T$ C! ^! ?. x9 @* I /* set reload register */设置重装载值,SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定义见后面 NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);1 |3 ?" z, v; }6 Y /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */ SysTick->VAL = 0;4 C/ t, v( E$ L# p /* Load the SysTick Counter Value */ SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; ( k4 i) J5 s7 K0 ^. e+ i$ J /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */ return (0);& J# f. W, w- n /* Function successful */9 [. P+ [4 Y2 ?: e* d }: U; U1 a# |4 j+ ]5 [1 t' { #endif4 A: `; g5 v0 @ 与systick相关的寄存器定义' E* X/ u2 w8 `' [ /** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick @{ */9 B& r( l, y( k+ y( s typedef struct! l* R4 U$ f/ Q { __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */: y/ t! ]2 i$ H __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */ __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */ __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */ } SysTick_Type;9 `. ~: O( l4 F! } # y+ s, z/ T5 M- G. D! h 与systick寄存器相关的寄存器及位的定义# v" E4 H- H4 h; B% Q, s /* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/状态寄存器! h: d. Y. L2 n, R #define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos 16 /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Position */ #define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk (1ul << SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos) /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Mask */ 溢出标志位 #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2 /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */ #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos) : v' U- k* X6 q' N6 e9 i4 ^ /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */时钟源选择位,0=外部时钟;1=内核时钟 $ p- B t, E) G3 f! F' A #define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */ s0 G4 d) r% O& ?, q) y #define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1ul << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos) /*!< SysTick CTRL: TICKINT Mask */异常请求位0 y, ]- A5 k1 ?" d. a. T / b) F. a" @4 a! Z& B$ Z #define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */# A7 k& n5 j) o) `* D) W #define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_ENABLE_Pos) /*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */使能位1 s; L7 {" _- }0 p% F3 ~ 6 K& P1 x; _, k$ {. X /* SysTick Reload Register Definitions */" i. i3 c% ~. [3 d #define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos 0 /*!< SysTick LOAD: RELOAD Position */ #define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_LOAD_RELOAD_Pos) /*!< SysTick LOAD: RELOAD Mask */ /* SysTick Current Register Definitions */3 E8 w5 h. E' i; H9 a* d. i1 A #define SysTick_VAL_CURRENT_Pos 0 /*!< SysTick VAL: CURRENT Position */ #define SysTick_VAL_CURRENT_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) 9 S+ t3 T: d y- z /*!< SysTick VAL: CURRENT Mask */ # d2 F# r( o' M$ @ /* SysTick Calibration Register Definitions */ #define SysTick_CALIB_NOREF_Pos 31 /*!< SysTick CALIB: NOREF Position */ #define SysTick_CALIB_NOREF_Msk (1ul << SysTick_CALIB_NOREF_Pos) /*!< SysTick CALIB: NOREF Mask */ #define SysTick_CALIB_SKEW_Pos 30 /*!< SysTick CALIB: SKEW Position */; `/ o& N+ }5 B v #define SysTick_CALIB_SKEW_Msk (1ul << SysTick_CALIB_SKEW_Pos) /*!< SysTick CALIB: SKEW Mask */8 G7 w5 W7 S( j! Z8 @; _ #define SysTick_CALIB_TENMS_Pos 0 /*!< SysTick CALIB: TENMS Position */ #define SysTick_CALIB_TENMS_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) /*!< SysTick CALIB: TENMS Mask */2 S, F9 D* b# n: ?# | /*@}*/ /* end of group CMSIS_CM3_SysTick */ " @9 w1 P4 W# E- J. t1 U 与systick相关的寄存器的说明8 q9 s/ `5 W; V 1 L( Q2 U% U7 y6 f! w8 i + t6 G# x B3 d) C + z% L2 a* i$ K9 d " N; g6 r. f) G+ L& ]" L8 a$ o d ! s2 S- `1 ], y void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) 作用:% J7 _& x+ S& g9 A 选择systick的时钟源,AHB时钟或AHB的8分频: X7 R% p8 K# E, u) b. u- y 默认使用的是AHB时钟,即72MHz 函数说明:* N* g) Y( F5 G {* t /** * @brief Configures the SysTick clock source. * @param SysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source.' a! f6 E& d, z1 W1 M- j * This parameter can be one of the following values: * @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.4 b5 }* z9 \- k * @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.* o1 f8 h4 J- D2 `+ v& {: I# T * @retval None */" }2 u) ~! f0 ~( D5 Y1 @ void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) {4 ^* M. z8 {# U1 H; I /* Check the parameters */- L: n) ^0 O- J assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource)); if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK) { SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK;6 ~1 D: V ^4 _ } else { SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8; }. G B# `" j& A8 b }, Y7 x# J; e; w 6 P$ q( d: c5 Z0 |; v+ N Systick时钟源的定义: /** @defgroup SysTick_clock_source8 S2 ^; `) y( d4 _ * @{# H5 M6 L4 Z9 M; @* `4 m5 U */ #define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 ((uint32_t)0xFFFFFFFB)//将控制状态寄存器的第二位置0,即用外部时钟源 #define SysTick_CLKSource_HCLK ((uint32_t)0x00000004)//将控制状态寄存器的第二位置1,即用内核时钟 #define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \ ((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8)) 2 u/ O% O1 G7 |3 e* H1 k Systick定时时间的设定: 7 f& {% W$ Y7 T+ R' @6 V 重装载值=systick 时钟频率(Hz)X想要的定时时间(S)& _! f- P* U- @$ l" u# M7 t 如:时钟频率为:AHB的8分频;AHB=72MHz那么systick的时钟频率为72/8MHz=9MHz;要定时1秒,则# a) t6 B% F- H4 }+ R8 R0 | 重装载值=9000000X1=9000000;2 _5 C# ?' q! J7 Y3 t 定时10毫秒# }. o; T3 j) o 重状态值=9000000X0.01=90000 Systick的中断处理函数,# X# Q" ^* h% K" V 在startup_stm32f10x_hd.s启动文件中有定义。$ ^# N: K2 D4 o6 A DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler 根据需要直接编写中断处理函数即可: Void SysTick_Handler (void): e) d8 t2 a& J8 F/ j { ;} 注意:' X! h. S( r) r2 L/ Q& ^! R+ v 如果在工程中,加入了stm32f10x_it.c,而又在主函数中编写中断函数,则会报错。+ m! W) W& N' r$ \) K! X4 p 因为在stm32f10x_it.c文件中,也有这个中断函数的声明,只是内容是空的。4 c v! p2 j! ?/ I; a2 M0 N /** * @brief This function handles SysTick Handler.8 r/ W4 g3 j ~, a: Z% r$ K * @param None * @retval None5 ~! B. I( q3 K4 E */3 _* B7 j- G$ K8 `5 ?0 R void SysTick_Handler(void)7 t9 I) N1 t, c- c6 P3 h7 K p2 d {9 i) O# x% U7 c* A( W( O/ _ } 中断优先级的修改 b* K; |8 F/ L8 _: S1 D4 `7 }) M m 在调用SysTick_Config(uint32_t ticks)之后,调用 void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)。这个函数在core_cm3.h头文件中。 具体内容如下: /** * @brief Set the priority for an interrupt *4 m" \3 n3 |9 j( ?/ w * @param IRQn The number of the interrupt for set priority0 \. b' Y3 o% U; ]$ n$ \& ^* w * @param priority The priority to set *7 G* I) N0 E8 d8 @" g0 C# Y& u * Set the priority for the specified interrupt. The interrupt * number can be positive to specify an external (device specific)6 c; y! |! v1 ]9 ^- |2 {* B * interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt. *5 B1 F& y1 v. X * Note: The priority cannot be set for every core interrupt. */ , b" B/ ]' a4 l6 | Z+ }. \; o( X2 e - j9 v, Y% k9 M& q7 k* d# x static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority) {3 w- A, l& Y" w! Y7 v( M if(IRQn < 0) { SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */ else {6 J: R9 t4 j3 i: o1 _, U @! c NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for device specific Interrupts */ } 0 }' c/ R0 i7 [1 j 下面以一个实例来说明: 利用systick来实现以1秒的时间间隔,闪亮一个LED指示灯,指示灯接在GPIOA.8,低电平点亮。 #include "stm32f10x.h" //函数声明 void GPIO_Configuration(void);//设置GPIOA.8端口 u32 t;//定义一个全局变量$ ?4 a; N4 B2 [. i8 O) a int main(void) {( H" m8 V6 B" ]- Z7 {7 h // SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); SysTick_Config(9000000); SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);, X- a. f, V9 x X9 q2 I GPIO_Configuration();1 T* i. A% c5 ]2 [) K while(1); 9 d: ]4 s9 h; w } 5 c0 A. e2 N8 j1 P //GPIOA.8设置函数 void GPIO_Configuration(void)8 A9 T& `5 E( @, o* ] {) r' R" e( L) v1 \# G GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个端口初始化结构体 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//打开GPIOA口时钟 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//设置为推挽输出5 x# {' @" ]3 j' ^ GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置输出频率50M GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;//指定第8脚 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化GPIOA.8 GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);//置高GPIOA.8,关闭LED7 }) p0 |8 g! |4 F, f: U } //systick中断函数 void SysTick_Handler(void) {) M5 j" M- E* u- p; W" k t++;! A4 i: ?" ^9 X if(t>=1) {# F, ~5 o2 \) m/ {5 o8 Q! Z if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==1)7 J1 v$ O* y" ^4 _7 x$ N3 W {GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);} 6 p1 P$ @1 q9 @: q6 e2 S } if(t>=2)( w9 L/ |# B3 e { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0)' H' z; s, q- _8 H A {GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);} t=0;1 s' f* c1 w5 h! Z }0 u- Z* S; G; f" y } 7 B4 ~8 b' e/ R4 ~3 W 模拟后的结果 1、8分频后结果" k1 v9 v) o9 R9 o2 {7 C ( A- j2 w: Q, C5 N ; o% K% A; d3 `# V$ V; t. N2 \ I8 O$ r, A8 T. @+ ? ; t! D1 l5 p F# u 2、直接调用SysTick_Config(9000000);即不分频的结果,间隔为1/8=0.125s$ g3 ^3 [" v! n5 e 9 t/ p1 L: ~% ], {3 {, h0 P 总结:1 ^0 f( y$ ?, S/ K 1、要使用systick定时器,只需调用SysTick_Config(uint32_t ticks)函数即可,4 i5 v: J3 w) H0 X- J; P 自动完成了,重装载值的装载,时钟源选择,计数寄存器复位,中断优先级的设置(最低),开中断,开始计数的工作。0 ?# a! G, C$ l$ P! e% ] 2、要修改时钟源调用SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)。 3、要修改中断优先级调用 void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority), T" k# D2 `$ J: x. A 应用说明: 1、因systick是一个24位的定时器,故重装值最大值为2的24次方=16 777 215,, K& |8 k: n6 D; s b! M# d 要注意不要超出这个值。 2、systick是cortex_m3的标配,不是外设。故不需要在RCC寄存器组打开他的时钟。 3、每次systick溢出后会置位计数标志位和中断标志位,计数标志位在计数器重装载后被清除,而中断标志位也会随着中断服务程序的响应被清除,所以这两个标志位都不需要手动清除。 4、采用使用库函数的方法,只能采用中断的方法响应定时器计时时间到,如要采用查询的方法,那只能采用设置systick的寄存器的方法,具体操作以后再做分析。* t: a- [ @$ J) t: v% a |
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