1.systick介绍

! G4 @. e# _  m/ [     Systick就是一个定时器而已，只是它放在了NVIC中，主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断（号称滴答中断）。滴答中断？这里来简单地解释一下。操作系统进行运转的时候，也会有“心跳”。它会根据“心跳”的节拍来工作，把整个时间段分成很多小小的时间片，每个任务每次只能运行一个“时间片”的时间长度就得退出给别的任务运行，这样可以确保任何一个任务都不会霸占整个系统不放。或者把每个定时器周期的某个时间范围赐予特定的任务等，还有操作系统提供的各种定时功能，都与这个滴答定时器有关。因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问它的寄存器，以维持操作系统“心跳”的节律。 只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。
; X) G- ?8 G6 F% w& q
. A$ [0 h+ ~; L) G     知道systick在系统中的地位后，我们来了解systick的实现。这里只是举例说明systick的使用。它有四个寄存器，笔者把它列出来：
$ h0 \' `' y% }
    SysTick->CTRL,        --控制和状态寄存器
: l* ~0 s6 J& ~9 {! l( T% ^" R( j
' \6 I4 _$ ?1 m1 `8 L    SysTick->LOAD,        --重装载寄存器
% v% A. R. I0 N  k  T& h- K
% j, V# J. O* z; L- ^    SysTick->VAL,          --当前值寄存器
8 O; t7 K% e* p
; ^6 n2 z  y! k; Q; k7 B   SysTick->CALIB,        --校准值寄存器   
+ ?/ k1 R0 r8 h6 @9 h4 D' t% F+ _

& H/ ?, r6 s1 M. G! u% l; g, }


( W% i5 @9 X+ a2 K3 i

' t& E% G9 H# I& U+ ?" Y: u( y, m

2.systick编程
) r- p- W! t3 Y
% @# G9 d5 Z4 F$ C4 [) ^    现在我们想通过Systick定时器做一个精确的延迟函数，比如让LED精确延迟1秒钟闪亮一次。

    思路：利用systick定时器为递减计数器，设定初值并使能它后，它会每个1系统时钟周期计数器减，计数到 0时，SysTick计数器自动重装初值并继续计数，同时触发中断。

那么每次计数器减到0，时间经过了：系统时钟周期 *计数器初值。我们使用72M作为系统时钟，那么每次计数器减1所用的时间是1/72M，计数器的初值如果是72000，那么每次计数器减到0，时间经过(1/72M)*72000= 0.001，即1ms。（简单理解：用72M的时钟频率，即1s计数72M=72000000次，那1ms计数72000次，所以计数值为72000）



首先，我们需要有一个72M的systick系统时钟，那么，使用下面这个时钟OK就 ！

; d% W* b. \# c) s    SystemInit();
% g2 A! `, S1 ~) Q
# U. ~2 p7 Y: s5 E    这个函数可以让主频运行到72M。可以把它作为systick的时钟源。

$ `: x# O3 j5 `) I9 [* {    接着开始配置systick，实际上配置systick的严格过程如下：

! X# L' y0 b! g' m. N9 |    1、调用SysTick_CounterCmd()       --失能SysTick计数器

4 P& G4 Q: G8 q2 W: G' v    2、调用SysTick_ITConfig()          --失能SysTick中断

9 ?( D9 [9 ?# X6 X6 }2 C    3、调用SysTick_CLKSourceConfig()  --设置SysTick时钟源。

    4、调用SysTick_SetReload()         --设置SysTick重装载值。
8 o. @4 C) ?% i8 X
    5、调用SysTick_ITConfig()          --使能SysTick中断
$ r, A) G' S3 z" W% ?6 S; G
3 e  \$ [3 A& a  f    6、调用SysTick_CounterCmd()       --开启SysTick计数器                                                      

    这里大家一定要注意，必须使得当前寄存器的值VAL等于0！
: X$ f9 J7 F+ v9 [% {/ V
    SysTick->VAL  = (0x00);只有当VAL值为0时，计数器自动重载RELOAD。
# c& B3 b+ A* N, K
" f! A3 a, q' L! U接下来就可以直接调用Delay();函数进行延迟了。延迟函数的实现中，要注意的是，全局变量TimingDelay必须使用volatile，否则可能会被编译器优化。

下面我们来做一下程序分析：

! b: s' T. c2 D# v. J（1）系统时钟进配置
6 I7 @; ?9 k( T- u: j! t3 [' S
首先我们对系统时钟进行了配置并且SetSysClock(void)函数使用72M作为系统时钟；
0 c" k+ l9 P  e: ^! u, d
为了方面看清代码我选择截图：
  r. B$ W! D9 V( u# O$ x
3 G4 W! v) r  T2 V" C3 e( {( E$ j

) B' |* N. C! r

（2）先来看看主函数

1. int main(void)
   - s2 G( ?7 z6 K5 C$ @' |
2. 
   3 @8 \$ L+ w' ]5 X/ c, R1 P
3. {            unsigned char i=0;
   
4. 
   : b7 |* b/ F5 K4 _& s6 L
5.         unsigned char a[] = "abncdee";
   
6. 
   . M: U2 v( G5 w9 d; q4 i+ d; e
7. 
   
8. 
   & ^" g& A8 g, ]. H
9.         SystemInit1();//系统初始化
   
10. 
    % ~0 d/ b# F; f/ a1 m
11. 
    ( `7 K' D/ f/ W7 f4 }4 S) v! B+ A
12. 
    
13.        if (SysTick_Config(72000))  //1ms响应一次中断
    
14. 
    
15.         {
    : G: ]% E' d+ G. p
16. 
    + S7 T, @2 }* l5 l# W' r/ C
17.             /* Capture error */
    , Y: C. Y% ]  r& J# d
18. 
    
19.                  while (1);
    2 r1 L7 v6 n9 W
20. 
    
21.         }
    
22. 
    6 J0 ]/ l: G2 F6 }& y
23.         /*解析：因为要求是每500ms往中位机发数据一件事，所以放在while语句中，
    
24. 
    
25. *送据+延时可以完成相当于中断的效果;
    0 f7 r/ ~1 x: F6 G; R: |
26. 
    
27.                *若是多任务中，其中一个任务需要中断，这把这个任务放在中断函数中调用;
    
28. 
    9 b1 B! ~  b' x# }4 C
29.                */
    
30. 
    3 O& e0 ?+ `" r: |+ c7 o- y
31.         while (1)
    
32. 
    7 \: q+ N( ~" y  J1 U& s
33.         {
    
34. 
    
35.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
    % A/ q( T% L/ c, f) [
36. 
    
37. 
    . ?% e5 ?; k& ]" G$ K: W
38. 
    0 c) C; f% q! Q5 [6 Z0 z
39.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
    
40. 
    8 X* R: R; _. z0 n8 M- U
41.              Delay(50);
    
42. 
      o8 C: i. }, I0 U, G* i0 {
43.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    $ F& Z3 {8 s  x6 C- m5 {8 v
44. 
    
45.              Delay(50);
    
46. 
    1 [% p0 ]9 ?/ O! l1 o
47. 
    % |. U8 K  H; j8 W
48. 
    % V# P& z; O2 U* T* [
49.             //功能1代码:每500ms发送数据
    $ o" [% A2 G4 I( z+ g1 F& L, O
50. 
    ! Z9 J0 z( S  j
51.                /*
    0 L: k1 K1 L3 d; Q; l
52. 
    
53.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    8 z! [7 K4 x: r1 v) P' X0 r
54. 
    
55.                       Delay(500);
    * {: H. X) j' s( N5 y$ }" J
56. 
    
57.            */
    - b4 N) o8 z6 K' i
58. 
    9 T* U9 Q' B8 q" H+ G
59.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    4 q9 D7 G, m, M9 [1 V! N
60. 
    
61.               //     RS485_Test();
    . k) |; ?( ~+ F- c/ q( G7 g8 ~. ^
62. 
    
63.               }     
    
64. 
    ) J  g- i1 K& F" |: I9 m, R
65. }

复制代码

（3）系统滴答定时器的配置--主角登场：
4 c8 @$ C: G0 f% @+ |6 e. Z
3 n  q, E2 n; g2 L2 E# Z7 J主函数中： SysTick_Config(72000) ;滴答定时器的参数是72000即计数72000

1 t7 g# W/ ?, ^（因为我们使用72M的时钟频率，即1s计数72M=72000000次，那1ms计数72000次，所以计数值为72000）
: B4 P4 z) S$ B# ^1 F& D
在文件Core_cm3.h中
! ?  E  x- |+ V
4 A5 |+ u8 x% g, o+ K; BSysTick_Config函数的具体实现如下：
0 L9 z: _9 b: p2 D8 g; p. }5 K

1. static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
   : ~) B7 n  W- f( b! }
2. 
   
3. {
   
4. 
   
5.     if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)  
   
6. 
   ! n1 @# l5 _4 v" }% R  w; L2 j
7.      return (1);      /* Reload value impossible */
   
8. 
   7 {8 \" J0 Y* X0 N
9.     SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重装载值寄存器   /* set reload register */
   
10. 
    6 B& u' ]/ A5 M
11.     NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
    
12. 
    3 F2 Q6 [" O  }* O3 U2 e
13.     SysTick->VAL = (0x00);  //systick当前值寄存器                              
    3 k# L; V7 G/ T+ N( i
14. 
    
15.    /* Load the SysTick Counter Value */
    
16.    SysTick->CTRL = (1 << SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<<SYSTICK_ENABLE) | (1<<SYSTICK_TICKINT);//使能IRQ（普通中断）和系器         return(0);      /* Function successful */
    8 R9 q$ L9 g4 b$ d  k% k2 `
17. 
    
18. }         

复制代码

, _, E& m: ]; f  P6 H                           
我们来看一下这句代码：SysTick->CTRL = (1 << SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<<SYSTICK_ENABLE) | (1<<SYSTICK_TICKINT); 这是使能IRQ（普通中断）和系统定时器，为什么要使能中断和系统定时器呢？
% `6 A+ \7 Z2 m1 y8 `# W
7 b9 T4 U: A7 i下面我们来看一下stm32f10x_it.h文件中：
8 ?0 c! F6 O0 \: G/ w
找到滴答定时器中断函数：SysTickHandler（）
2 w+ e1 R! X2 L7 M" Y: R
void SysTickHandler(void)
' t7 ?- I2 L) Y' H7 Q
{
4 E1 O' s4 \, G0 P$ Y
1 l! P3 n2 m* j; x    TimingDelay_Decrement();
0 \8 y2 [/ \6 \5 C; b+ _4 |5 A
5 ^. r# [2 Q+ [( L1 {}

! C+ N0 H8 f3 X0 n( l0 F& c* I- @3 b从上文我们通过装载的计数值72000知道每1ms发生一次中断，在中断函数中调用一个函数TimingDelay_Decrement();-----即每1ms发生中断时就调用到此函数；

下面我们来看看TimingDelay_Decrement();在干些什么？
0 i! F: n1 W. c2 }; N1 j6 m: E

1. /*****************************************************************
   ( R1 r3 F/ p3 L# T1 z
2. 
   $ F* d& l7 r# H# p' g8 B
3. *函数名称：TimingDelay_Decrement
   
4. 
   1 W; {3 n& [# q% A1 c/ p
5. *功能描述：中断里调用此函数，即没发生一次中断，此函数被调用，此函数里     
   
6. 
   
7. *          的变量TimingDelay 相当于减法计数器
   
8. 
   
9. *
   
10. 
    
11. *输入参数：无
    / V; h/ S* h+ I, E+ Q3 q: \( a
12. 
    ( d3 [# V6 g8 W. M- u
13. *返回值：无
    
14. 
    
15. *其他说明：无
    
16. 
    
17. *当前版本：v1.0
    9 P* J: G6 [/ z% ^
18. 
    4 o: l" D% E+ o- e, D
19. *作    者: 梁尹宣
    
20. 
    
21. *完成日期：2012年8月3日
    
22. 
    ; Q  b3 z! C2 V, y5 M" u5 |( J
23. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    4 k* U, O: f) [
24. 
    
25. *-----------------------------------------------------------------
    - p2 _: }6 ?  ^
26. 
    , s2 d3 m* H6 B4 N
27. *
    
28. 
    
29. ******************************************************************/
    
30. 
    5 i$ @5 w; D( W
31. 
    7 Q1 W0 J9 ?/ X" f9 d% O" ?* @
32. 
    
33. void TimingDelay_Decrement(void)  
    
34. 
      c/ g  I- q) D) E4 f- v
35. {  
    
36. 
    
37. 
    
38. 
    ! k) a4 t5 u& Q2 C
39.   if (TimingDelay != 0x00)  
    
40. 
    2 U& v5 i( `3 G# }- l
41.   {   
    ' c0 _4 T% H' `; d4 O0 ^! L
42. 
    8 }! y% N7 ?. u5 G4 |4 O4 \
43.     TimingDelay--;  
    + J! ]* Z- a9 a7 E3 z
44. 
    
45.   }
    + ~  M9 K9 n- j  J( X
46. 
    
47. }  
    
48. 
    
49. 我们看了TimingDelay的定义，又看了还有哪些函数调用到这个变量，如下：
    
50. 
    
51. /*****************************************************************
      g& }! v; N( S0 K3 `# b& g
52. 
    
53. *                                        全局变量
    * |" m& q8 _* ~, F/ e$ R
54. 
    
55. ******************************************************************/
    
56. 
    : y  q- {$ d& Z! ]2 Y2 y
57. 
    4 A) u+ x+ e7 N. o1 @: n( j$ ~9 r
58. 
    
59. static __IO uint32_t TimingDelay=0;
    1 v; W6 E* L; N+ u8 S2 H. q
60. 
    + x' d* @, m4 Z0 `8 [9 E. h
61. 
    + u+ s, q2 D3 m4 u0 y9 ~
62. 
    $ [% i2 t& @) R- F" W
63. /*****************************************************************
    * u% s% m  B# S- b4 G. A
64. 
    * B9 M5 A; g6 G3 b6 p1 V
65. *函数名称：    Delay
    ' M9 w: I9 ~% x& g
66. 
    / n+ A- D+ u: E  }+ `! h3 A2 @2 e
67. *功能描述：    利用系统时钟计数器递减达到延时功能
    & T: s& I) E# j. ^
68. 
    
69. *
    9 @) {* F# _2 k/ q
70. 
    6 c# h  t8 x- s5 i) g
71. *输入参数：nTime ：需要延的时毫秒数
    
72. 
    
73. *返回值：无
    
74. 
    
75. *其他说明：无
    
76. 
    
77. *当前版本：v1.0
    
78. 
    ' ~" d1 @5 }8 c
79. *作    者: 梁尹宣
    % Q" t9 L1 J2 w3 A% w% B, C
80. 
    
81. *完成日期：2012年8月3日
    5 r. p( E# i+ q! j* q' Y
82. 
    
83. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    7 B9 F" L5 D3 U. h
84. 
    
85. *-----------------------------------------------------------------
    
86. 
    
87. *
    9 k( s; B: |. n2 c: o* L
88. 
    
89. ******************************************************************/
    ; v  D- R+ |& B# O
90. 
      G2 F0 b3 m" U9 E) U# A
91. 
    8 c  d; T% w1 d8 ~9 B' s
92. 
    3 b2 o: e8 O, L( O
93. void Delay(__IO uint32_t nTime)//delay被调用时，nTime=500
    . \  D/ B; U: b+ x5 x
94. 
    , b& g1 t; G" \
95. {
    
96. 
    
97.   TimingDelay = nTime;
    
98. 
    
99. 
    
100. 
     
101.   while(TimingDelay != 0);
     # q# U9 G9 j5 {' {
102. 
     * @- r" {& f/ G" O( [
103. }
     5 l4 r1 s9 M) y- H( s

复制代码

0 P8 L3 c% G" i* k) k2 b* T) J- [通过上面几个函数我们知道了，在调用Delay(500)即nTime=500；在后在Delay()函数中TimingDelay =nTime;（即TimingDelay=500是它的初始值），再TimingDelay_Decrement(void)函数的作用就是把TimingDelay- -;每毫秒进行递减直到减到0为止；这样就起到一个延时的作用；
2 F7 V' T0 O7 K. d2 p
现在我们做出来的Delay(1)，就是1毫秒延迟。Delay(1000)就是1秒。

  我们来画个图,方便这几个函数间关系的理解:
9 w; U! {+ r3 d* \: d) [% {" e


我们在返回到主函数main()中看这几条语句：红色标注de
/ Y+ s' j. C6 O, @. E

1. while (1)
   
2. 
   
3.         {
   
4. 
   ! p2 f4 ^/ f* i% p% A2 c/ l4 N4 {+ f
5.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
   
6. 
   ; l( L7 p' Z3 F! t
7.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
   0 R' [5 k0 a- v4 j7 o' z/ z) B1 G
8. 
   $ Q9 o! U# O0 U3 E& p
9.              Delay(500);
   
10. 
    - |* y9 ^+ F$ L0 @& ]' q
11.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    
12. 
    1 d; ]) l" b9 G# w7 v  |# c
13.              Delay(500);
    " g' b% a& ]% Z: Z* U
14. 
    7 ?: c- s8 G" b2 U9 D& d6 q
15. 
    
16. 
    
17.             //功能1代码:每500ms发送数据
    
18. 
    
19.                /*
    3 X  _0 z/ E# a& ^) A$ O8 t( b) M
20. 
    - z8 h2 h# v3 ^% a( Q! V6 r5 [
21.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    
22. 
    . B$ V, ^3 U  s3 ?" K
23.                       Delay(500);
    
24. 
    
25.            */
    # J2 ]' W1 T+ S4 Z( D; w
26. 
    1 C/ C6 y5 O* N  Q$ X- {
27.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    
28. 
    
29.               //     RS485_Test();
    
30. 
    
31.               }     

复制代码

. [6 @# y+ Z) n* b4 E0 {经过上面系统定时器的分析我们知道Delay(500);是延时500ms ;那么LED就是每隔500ms闪烁一次；

上面有关系统滴答定时器的应用讲解基本完毕！

有关SysTick编译后的源代码包，(其实客官细心的话一经发现上面代码含有485通讯代码，
$ n6 F5 i3 T- }
$ x6 y& B- w* v$ A9 k3 g' |  Q
下面我们来看看一下参考资料的问题，一边对上面我写的博客有更深入的理解：

# Z3 h, p- p3 H- O: |% c& Y) @; f《Cortex-M3权威指南》

3 a2 |# Q% J0 s- N& [& t# Y《Cortex-M3 Technical Reference Manual》
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/ `9 U9 k9 }0 O+ W/ ]Q：什么是SYSTick定时器？
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SysTick 是一个24位的倒计数定时器，当计到0时，将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。
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! h9 D& k/ V* I( ?Q：为什么要设置SysTick定时器？

, F) A3 P/ P3 A* i% B+ E（1）产生操作系统的时钟节拍

* v4 W! s  l5 _4 c" t/ ZSysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号：15）。在以前，大多操作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断，作为整个系统的时基。因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问它的寄存器，以维持操作系统“心跳”的节律。
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（2）便于不同处理器之间程序移植。
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Cortex‐M3处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的CM3芯片都带有这个定时器，软件在不同 CM3器件间的移植工作得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时钟（FCLK，CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（ CM3处理器上的STCLK信号）。
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$ Y' @( E; G7 x# w* D" T, V, E不过，STCLK的具体来源则由芯片设计者决定，因此不同产品之间的时钟频率可能会大不相同，你需要检视芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。SysTick定时器能产生中断，CM3为它专门开出一个异常类型，并且在向量表中有它的一席之地。它使操作系统和其它系统软件在CM3器件间的移植变得简单多了，因为在所有CM3产品间对其处理都是相同的。

（3）作为一个闹铃测量时间。

" T- |: O6 Q- nSysTick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。
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  N  C: C/ ~0 J! Q6 b: zQ：Systick如何运行？
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* v- ^* n& k6 D9 j# G$ j2 J首先设置计数器时钟源，CTRL->CLKSOURCE（控制寄存器）。设置重载值（RELOAD寄存器），清空计数寄存器VAL（就是下图的CURRENT）。置CTRL->ENABLE位开始计时。
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2 _2 h- @* m& C/ Q' R. t如果是中断则允许Systick中断，在中断例程中处理。如采用查询模式则不断读取控制寄存器的COUNTFLAG标志位，判断是否计时至零。或者采取下列一种方法
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当SysTick定时器从1计到0时，它将把COUNTFLAG位置位；而下述方法可以清零之：

2 K* m- n/ U4 Y, Y1. 读取SysTick控制及状态寄存器（STCSR）
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2. 往SysTick当前值寄存器（STCVR）中写任何数据

只有当VAL值为0时，计数器自动重载RELOAD。
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7 y- n  T" C; c* [3 E0 V" zQ：如何使用SysTicks作为系统时钟？
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, n5 q& C. D; P, `" L, J/ e7 [SysTick 的最大使命，就是定期地产生异常请求，作为系统的时基。OS都需要这种“滴答”来推动任务和时间的管理。如欲使能SysTick异常，则把STCSR.TICKINT置位。另外，如果向量表被重定位到SRAM中，还需要为SysTick异常建立向量，提供其服务例程的入口地址。

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