转载什么是SYSTICK: 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。 作用:7 z8 x, o- J+ g 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).8 [) g4 H7 K, v7 o( x# ]- C 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”。/ u8 n; B0 ~8 T6 L+ a5 N. C 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。 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。 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。 时钟的选择: 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。5 ]" o: B& F3 f 3.5版本的库函数与以往的有所区别0 @0 J- w+ w$ O0 l, Y) ?; y- s9 E; }& M 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 # B' X8 z" ~! q+ W: ]8 Z 在3.5版本的库函数中与systick相关的函数只有两个 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。2 J3 i0 C1 z7 P. P+ [ SysTick_Config(uint32_t ticks),在core_cm3.h 主要的作用:# L& t" F1 j$ {. S* f" h' G2 O. h) l1 ] 1、初始化systick7 d, v6 Y! ?' @- ~6 n 2、打开systick6 Y% F$ a, s B( C0 L% f 3、打开systick的中断并设置优先级 h" W8 L2 a* c9 }& \ 4、返回一个0代表成功或1代表失败 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。 要想分频,调用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource),$ A/ i1 [! w# T; q' D% k7 V5 m$ U: J7 ` 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) ' _( U9 g6 V+ b' b ; k5 G5 S. \1 N. ]# q0 ~ 函数说明:# t+ K$ I o& U , e6 U7 X% U9 e9 r7 V5 l /** * @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt." T5 ]. _" o7 l *2 |8 T8 u$ w% |5 W * @param ticks number of ticks between two interrupts * @return 1 = failed, 0 = successful *8 q4 b6 @6 w, D4 u) v * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the * system tick timer / counter in free running mode to generate, j& f/ V1 e. x# _ * periodical interrupts.3 E% W: u( L0 w! n5 A7 w- Z6 z7 S% g */ static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)6 Q% |7 s8 V T) n7 U2 q" @4 x {) s6 X7 q% p6 H2 _* N" p# C6 H8 y if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); $ C+ Q' e# ?* S) W* ~- {; @ [ /* 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。2 a4 |5 r2 Y2 g5 T$ T SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; /* 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); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */ SysTick->VAL = 0; /* Load the SysTick Counter Value */& t e& I2 _& E SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */ return (0);" h8 g: h: ~3 C /* Function successful */ } #endif5 G) P5 e8 l, {7 d5 ?- u! X0 t 与systick相关的寄存器定义 /** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick8 ]7 H# l7 h- `/ }5 B @{ */* d Y3 t8 b) s; z$ C typedef struct- V- i; Q1 h% k% G0 Z# ^ {) ^& A E/ N# I k. r% D __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */+ [3 A! ?* X" J) q* ~" H __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */4 x# {' U& b3 A" c __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */ __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */2 z. `' e. |& e5 W } SysTick_Type; 与systick寄存器相关的寄存器及位的定义 5 \" A0 B* K) D7 K# I/ w /* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/状态寄存器$ x h |* E! }0 X7 S' V #define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos 16 /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Position */ #define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk (1ul << SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos) + d- v, @. x- P /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Mask */ 溢出标志位, \" E2 I* e& n4 Q' K+ y #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2 /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */ #define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos) /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */时钟源选择位,0=外部时钟;1=内核时钟+ e! Z7 t: V8 b5 c \# N" m2 ^5 X #define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */ #define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1ul << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos) : r4 Z' R( {- P% D7 I4 E /*!< SysTick CTRL: TICKINT Mask */异常请求位5 V" u. L w0 v. V0 y& x #define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */, n1 d5 C6 K& g& M$ K! q #define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_ENABLE_Pos) * R- Z2 m* V' t- Q /*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */使能位 8 R; v3 k7 C% l5 R /* SysTick Reload Register Definitions */ #define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos 0 /*!< SysTick LOAD: RELOAD Position */ #define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_LOAD_RELOAD_Pos) + A% f. U& g6 e8 y# }9 ` /*!< SysTick LOAD: RELOAD Mask */ /* SysTick Current Register Definitions */3 s* L1 ?) H0 A5 l #define SysTick_VAL_CURRENT_Pos 0 /*!< SysTick VAL: CURRENT Position */1 ]" \, s; F2 L0 _0 d( |1 Y; Y #define SysTick_VAL_CURRENT_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) 5 n! s1 S; N6 i! u1 p: ` /*!< SysTick VAL: CURRENT Mask */ /* 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 */2 X) h; B0 P0 r# A #define SysTick_CALIB_SKEW_Msk (1ul << SysTick_CALIB_SKEW_Pos) + `$ H# i" M! f5 b/ Q /*!< SysTick CALIB: SKEW Mask */0 Q5 Y: v' D' n* h! n #define SysTick_CALIB_TENMS_Pos 0 /*!< SysTick CALIB: TENMS Position */+ b2 |5 Q i$ X #define SysTick_CALIB_TENMS_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) /*!< SysTick CALIB: TENMS Mask */9 K2 d+ N o. V% z- c /*@}*/ /* end of group CMSIS_CM3_SysTick */* _' x3 N6 |$ M6 Q- C$ t+ u" X2 u! q 与systick相关的寄存器的说明 4 D n% r1 Q5 l $ T: x4 f3 p k% K void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) 作用: 选择systick的时钟源,AHB时钟或AHB的8分频& p) H* @, |0 m, g: y$ ]: [ 默认使用的是AHB时钟,即72MHz 0 s8 c" j* S6 y 函数说明:" N9 a* D* d5 B /**$ j W# l/ ~& u' R3 G * @brief Configures the SysTick clock source. * @param SysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source. * This parameter can be one of the following values:* {+ K C& f7 Y1 \ Y( I * @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.% }8 @6 v0 L5 o' _7 Y( e. s * @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source. * @retval None) r) s$ R3 J; q# w# a! o0 V, i6 V */ void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) {7 a" t! C( ~4 P: l! z* b/ q /* Check the parameters */) R b3 ]. Z n) e* _8 ] assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));- r) _8 b- s W+ l$ J6 x" I if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)* R: E& U7 b& u; }1 q { V" {; y+ n E U0 O SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK;* L: }8 u, _2 A- a- F }. w, S" X* |$ i! ~6 D* R else: X8 A& t6 N3 V4 y5 [ { SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8; } }0 u8 U# ^# `9 ?$ Z* c 5 I; q3 |7 N. l. s 3 m/ O% r, t! z. t' p2 {6 c Systick时钟源的定义:0 c6 O: m! h2 V# q0 } /** @defgroup SysTick_clock_source m5 S; b* p% j4 \( \5 J2 X/ I+ c * @{ */7 C3 {- |4 G, K$ O+ y9 P 5 e& O9 r8 E' c+ b2 c- s #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4 R5 I3 F1 M' M9 C% L* K! G #define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \ ((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8)) Systick定时时间的设定: # b7 `: t% L1 ]4 N2 @1 @ 重装载值=systick 时钟频率(Hz)X想要的定时时间(S) 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 重装载值=9000000X1=9000000;4 ^( B+ B* V8 ]1 G; V8 m& r4 D 定时10毫秒 重状态值=9000000X0.01=90000. `3 [2 l' y/ I- z( C5 c: R6 S5 O( d Systick的中断处理函数, 在startup_stm32f10x_hd.s启动文件中有定义。 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)3 x3 h+ D3 @( ?' C1 M { ;} 注意:: f1 W( W9 f, w7 k) f! Z 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。: j! q9 @' G9 N 9 o) H$ ?! a6 R, Q N" u 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。 /** * @brief This function handles SysTick Handler. * @param None( M; `* N' {5 r! r2 K& D2 p * @retval None */) y$ c2 \1 F; u6 Q6 H void SysTick_Handler(void)$ E- g) Y" H5 ]0 f! j* V { } 中断优先级的修改 X% b+ @. i) @! s# q4 _ 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。: v3 |5 \; }( ?. T( o8 ?1 _3 o 具体内容如下: /**& U( C4 r$ d9 O8 y' _+ S * @brief Set the priority for an interrupt' k. S8 ]5 K5 u: X. f *( B7 ~. K `( U0 A * @param IRQn The number of the interrupt for set priority * @param priority The priority to set *# D: T% G* H) e, Q! l9 E5 Z * Set the priority for the specified interrupt. The interrupt k7 K0 L$ D; ~$ l * number can be positive to specify an external (device specific) * interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt.* [+ H0 t) J* V; p0 q+ J * * Note: The priority cannot be set for every core interrupt.7 i& w1 u: U) ]+ M' G L: M */ ; R! p' a6 K7 L! C1 R N, Z+ i1 I I * y6 s1 c" _, X% D5 F7 x/ S static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)4 e" @. @( o x" R) A+ S {3 J* b" O9 }- @) q( W8 E* | if(IRQn < 0) {/ S0 L9 I3 h( O9 s SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */! M( n# b; D* s/ E+ J( S else { NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for device specific Interrupts */5 c2 a2 s- f9 e" ]0 W L }8 h1 L1 S8 q9 O$ d! F7 z 7 z; J7 }* y x2 q' {& W* F 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。 - O0 h7 }5 z# `; E #include "stm32f10x.h"& O; L1 [4 z; K! |7 b //函数声明! K, v$ w+ l4 y' w void GPIO_Configuration(void);//设置GPIOA.8端口" X# V6 X4 W& R* T* d u32 t;//定义一个全局变量 N. y& W( `# E" O0 @ int main(void)$ S$ h2 F, E# C4 J+ X$ T { // SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);( w+ L; S! m) {( B! U7 R, R+ d SysTick_Config(9000000); SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); GPIO_Configuration(); while(1); }- {+ E( ^( `9 k' { + Y% Y* S& p2 S9 X8 _8 T1 h //GPIOA.8设置函数# F6 V& l) w: @. G( O" R void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个端口初始化结构体" j( j/ L+ e8 b! k- @ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//打开GPIOA口时钟# g, C# \1 i/ ?9 Y: p- Y% l; m5 P GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//设置为推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置输出频率50M0 R" \4 H" z9 U8 k* _ GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;//指定第8脚' |7 v1 R% r/ T9 B" n5 g8 s+ { GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化GPIOA.8 # S9 S- ^; o$ d5 Z* c+ K1 e GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);//置高GPIOA.8,关闭LED } //systick中断函数* J0 N7 s# z' ~- d0 P# Y3 z void SysTick_Handler(void) {' ?! L& O0 A! B5 r( J R4 j t++; if(t>=1)* X' k3 b) m: E. n# a$ ]. j {6 Y0 F7 L+ }: e if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==1) {GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);} }; [! o! j) l' t/ d+ u8 ] if(t>=2) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0)% G/ d9 g$ i3 W! @( I8 r; Z {GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);}' S1 t. ^# I; z) @ t=0;7 x# S" ~, C' [# i* A6 ?! U } }% E* x6 z3 `$ ~" ` 模拟后的结果1 A. `) v- \1 Q 1、8分频后结果3 Q1 s' a% F* `( J; ^9 i# C5 C2 E / O5 }, H+ m! ]) ]" g% Y- O ' `7 p# G: N0 x% ~$ {2 k 2、直接调用SysTick_Config(9000000);即不分频的结果,间隔为1/8=0.125s7 I4 v8 | \! K/ B . P a% s4 L4 ]1 N% ^ % ~7 J+ Z a& V/ @# {6 a# Q& m; C* a- t 总结:6 _) c5 W g; v7 \7 a% d, z 1、要使用systick定时器,只需调用SysTick_Config(uint32_t ticks)函数即可,3 a9 [: N& ?* x* O M. y 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。 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) 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, 要注意不要超出这个值。 ^! v W$ m0 | F 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。2 f, E+ J% m5 t1 W; m 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。* {) }+ C* @; N6 }( u! K 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。 |
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