1.systick介绍

     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。

     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：

) b, v$ m! {- K    SysTick->CTRL,        --控制和状态寄存器
7 [) O5 P$ |, b2 K) L5 m
    SysTick->LOAD,        --重装载寄存器
+ @  v, L* [3 K) N
( R' T' p- t! Y" |# s0 h    SysTick->VAL,          --当前值寄存器

   SysTick->CALIB,        --校准值寄存器   
9 L" N$ K3 u4 f. B- s7 N

9 x4 Z& o- T1 [* r* t# `+ T. K




, m" x+ m/ B5 r- R2 k% N6 _3 e( ^  M) ?
8 {" _( E7 T- X( W
2.systick编程

    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。

. b9 p5 ?% ]1 h+ w1 E  Y7 _    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。

8 r" x; g5 [( Y- H# T# Y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）

  [5 O) m. _" x9 n) h
+ p. k5 u; I: v6 Z: m  l
) ~7 b" H+ l( I) f' ?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 ！
' c- E2 [+ l7 o1 Y$ q3 }
    SystemInit();

    这个函数可以让主频运行到72M。可以把它作为systick的时钟源。

    接着开始配置systick，实际上配置systick的严格过程如下：

    1、调用SysTick_CounterCmd()       --失能SysTick计数器
/ S. k7 Z; i* R. \
8 a) }0 y% |) ~. i# r    2、调用SysTick_ITConfig()          --失能SysTick中断

    3、调用SysTick_CLKSourceConfig()  --设置SysTick时钟源。

    4、调用SysTick_SetReload()         --设置SysTick重装载值。
/ y8 c, A! f3 O- p( [
    5、调用SysTick_ITConfig()          --使能SysTick中断
$ n1 T6 F8 L" i5 K) `$ z' i
    6、调用SysTick_CounterCmd()       --开启SysTick计数器                                                      
8 v  w) E# Q! \' v: X4 J( i0 l' i
    这里大家一定要注意，必须使得当前寄存器的值VAL等于0！
, A, q- f, D! N5 l, L: G
% M- l. `: q; N/ C1 i+ r    SysTick->VAL  = (0x00);只有当VAL值为0时，计数器自动重载RELOAD。
* B' v3 K6 s& x% R9 |5 Q% q
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。
/ Y) z+ c- I& s. C& G% h
下面我们来做一下程序分析：
9 `+ L4 g9 x! c: v
0 ?# b& @' y0 Q& `2 W% x（1）系统时钟进配置
* u+ I% ?2 f3 u! ]" z! v
% A0 d, W) }4 E  H  Q2 H- u: p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；

为了方面看清代码我选择截图：

7 a7 e$ m* @( s; B* c' T

" [. O5 ?+ I6 W0 q# y# ^' a# b

（2）先来看看主函数
3 ]( h$ L# i6 E" ]+ {
& Z1 [8 t7 v8 q4 h

1. int main(void)
   7 t2 @1 \3 e# L/ L, h
2. 
   9 @8 g: o5 K! D( S
3. {            unsigned char i=0;
   3 s8 @; m' W7 G, y3 A, l2 B! Q
4. 
   ; v. O5 T# D/ t4 q
5.         unsigned char a[] = "abncdee";
   
6. 
   6 N$ E) W$ u* F7 Y2 b& J, U
7. 
   " S) f+ N6 h2 R, ]% Z; j
8. 
   
9.         SystemInit1();//系统初始化
   
10. 
    2 q' f" z5 b4 @6 f, z
11. 
    , p% b9 X# T  x. V
12. 
    6 ?- R' f+ X. y
13.        if (SysTick_Config(72000))  //1ms响应一次中断
    ( I# L6 k$ _. F
14. 
    ) \% [$ W5 x8 N
15.         {
    % u. y! M3 G& q# {. [! w2 M# W& H8 D
16. 
    * u, Z# a4 d9 m' P$ n
17.             /* Capture error */
    
18. 
    ' V: k7 ], d- Z1 C$ e+ R) f9 x1 l# `
19.                  while (1);
    # y. w5 t0 C0 w3 p- ]% P
20. 
    
21.         }
    4 s7 a1 c- x" y) |7 L% `
22. 
    8 d0 a* r8 B( `% X
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，
    3 ?% n9 B# X7 W. \9 K/ R( _, ?
24. 
    , d2 R& G6 }3 h1 W
25. *送据+延时可以完成相当于中断的效果;
    
26. 
    3 W$ O2 {/ t: Q! B3 |' o
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;
    - }5 M6 T1 c. f/ M8 o1 x3 h
28. 
    - ^- \; G# [# _9 U) W
29.                */
    , X, U6 p: T3 M0 W6 W' o
30. 
    : a2 N9 p5 U( ]6 A2 P3 k
31.         while (1)
    ' U" x  }+ T* P1 Z' o
32. 
    1 m0 O4 s- h, \/ p  E
33.         {
    5 }- n7 F! H1 G$ r9 ?
34. 
    & t2 m1 G6 c8 _0 P
35.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
    
36. 
    
37. 
    
38. 
    $ }+ r( t0 `, [
39.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
    
40. 
    
41.              Delay(50);
    3 A6 n5 e) C! G' `6 @5 ?
42. 
    # ]) I! r! {/ j
43.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    
44. 
    / f/ B7 Y- _# L; o
45.              Delay(50);
    
46. 
    ' A* f/ H, H6 n! w( z; h; i4 O
47. 
    2 e! o4 m6 j5 C4 T! O
48. 
    , n  X) k' f6 d" X: u( g4 L
49.             //功能1代码:每500ms发送数据
    
50. 
    
51.                /*
    
52. 
    / P; g; I# K# q9 E* H* Y' n& ~
53.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    
54. 
    
55.                       Delay(500);
    2 y; }$ w" v" E
56. 
    3 `( T6 r- b) {) D0 ~
57.            */
    1 B8 u  Y% c0 _, n
58. 
    
59.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    
60. 
    9 T8 Q4 h7 v! r( Q/ D( @+ w* x. K# S
61.               //     RS485_Test();
    " j+ d- B# A4 M& }" k
62. 
    ' w' I$ k% r$ b0 L! T
63.               }     
    " n3 _: I3 C0 H% e! i  E6 D
64. 
    + K& _% B: Y' s$ ~7 @0 f/ f
65. }

复制代码

（3）系统滴答定时器的配置--主角登场：
3 G7 j) H( W# i
% g6 q4 J+ a' N9 i1 f3 E- O# J/ L) @主函数中： SysTick_Config(72000) ;滴答定时器的参数是72000即计数72000

（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）

在文件Core_cm3.h中

SysTick_Config函数的具体实现如下：

) E; U8 L8 w) _: ]* Z* k2 g0 w

1. static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
   
2. 
   
3. {
   
4. 
   % I/ P7 m2 e& S
5.     if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)  
   
6. 
   , @  L; L) Y, ^% _' L6 Y
7.      return (1);      /* Reload value impossible */
   
8. 
   * [8 U& l" T) K
9.     SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重装载值寄存器   /* set reload register */
   , [$ V6 M; m5 U+ d& G% N
10. 
    + t# @" f/ p! ^# z# e$ z$ P
11.     NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
    ' K! Q! b' C4 n; \0 i- U
12. 
    
13.     SysTick->VAL = (0x00);  //systick当前值寄存器                              
    
14. 
    
15.    /* Load the SysTick Counter Value */
    0 G3 X( A8 Y  p  ?% B
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 */
    7 P1 I% b; X+ [
17. 
    3 u4 W9 K5 {4 m5 z& R
18. }         

复制代码

- R8 f. Q4 }. P1 g                           
& D+ |& `. [! ~4 R. x  V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？
1 q' ?3 Z9 _0 a$ O4 |) f5 n
- O& S4 M( U7 K4 }: ^下面我们来看一下stm32f10x_it.h文件中：
( y- L/ H: o( q! l7 q3 v* r  J0 I5 \
找到滴答定时器中断函数：SysTickHandler（）

; w5 S) }& D; Q+ p5 x% evoid SysTickHandler(void)
4 d) Z, g* d% n* Z1 j
{
2 y$ s5 m7 Z" u% E* c0 h" i
    TimingDelay_Decrement();

3 `8 i! r; P2 t6 {' O}

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；
- l, U* q: [3 {
下面我们来看看TimingDelay_Decrement();在干些什么？

1. /*****************************************************************
   
2. 
   
3. *函数名称：TimingDelay_Decrement
   " B$ T+ c: W% @
4. 
     B5 e# ~7 ~7 R7 K! X0 {
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
   & x  j* p  ^( ^& `4 T- @, ~8 P
8. 
   
9. *
   
10. 
    2 B5 C/ G; b. l
11. *输入参数：无
    
12. 
    
13. *返回值：无
    
14. 
    5 o) o5 S) _% N5 k) Y# L; x
15. *其他说明：无
    
16. 
    8 g" S. T6 n) V+ w/ b% z, r
17. *当前版本：v1.0
    / V* P7 [& v. y
18. 
    6 n% x( Z7 V& h8 v; G
19. *作    者: 梁尹宣
    
20. 
    5 \# I2 _% W: t9 K3 x5 b
21. *完成日期：2012年8月3日
    / W% R5 P/ J8 l: ~! q
22. 
    
23. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    
24. 
    2 k" A5 o0 Y; ?3 g; a! m4 [+ h: A
25. *-----------------------------------------------------------------
    ) Z) E5 M4 b0 }  c. r5 Z& h) e
26. 
    $ i5 M2 |, S4 b' z3 Z% h  a8 s9 r# f, V
27. *
    8 n; P9 r0 ~. H3 p& w
28. 
    
29. ******************************************************************/
    : k% p/ `, l. h7 |& E) j% @
30. 
    # B. E3 e- T7 J5 S7 ^$ C- {# U
31. 
    1 D) k# q' z3 n: J6 B% _
32. 
    
33. void TimingDelay_Decrement(void)  
    
34. 
    
35. {  
    ' q$ ^# b9 d  N# _& ?, Z- }
36. 
    
37. 
    ( `1 U( j. C8 v: h2 A7 S
38. 
    8 l) z) b! M- X$ \6 I/ [
39.   if (TimingDelay != 0x00)  
    
40. 
    # t3 S* R, d1 K5 m
41.   {   
    
42. 
    
43.     TimingDelay--;  
    7 |  R+ G4 o& ~. _# A
44. 
    
45.   }
    ! k; ]. I5 n  V# o! h
46. 
    
47. }  
    2 l; i# _% H7 J; Z% q
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. 
    9 T: |& P# H/ U
51. /*****************************************************************
    / m+ G3 ?9 R7 m0 k
52. 
    
53. *                                        全局变量
    
54. 
    
55. ******************************************************************/
    ) e) i8 W5 M% W" y% s% K
56. 
    - u. G$ Q8 O+ I2 j* t5 M' c
57. 
    
58. 
    4 d( `! k2 x; W$ I% D3 l5 w
59. static __IO uint32_t TimingDelay=0;
    + g! U; s# N/ E# T5 _* b" l
60. 
    
61. 
    
62. 
    - K  b& E& o" w  ~) G/ T
63. /*****************************************************************
    9 O0 t7 z. l0 B0 E! t) I# R
64. 
    + y( }6 v! D% x% O5 y/ G# ^. @
65. *函数名称：    Delay
    9 q- [% _4 P$ ]. N5 Z+ g# B4 |; Q! T
66. 
    
67. *功能描述：    利用系统时钟计数器递减达到延时功能
    % V& h8 q' o  Y6 ~; m# L! g0 ?2 h
68. 
    
69. *
    
70. 
    ' _3 ]9 R/ {+ I, u+ u; }% ]$ v* W
71. *输入参数：nTime ：需要延的时毫秒数
    
72. 
    $ h: a9 b. g# s# O7 R7 K! V7 ]
73. *返回值：无
    : a: b% s+ V3 K/ l
74. 
    % ?# q+ U+ G3 Y( S4 I
75. *其他说明：无
    
76. 
    ' d4 e* _. Z* A' P2 g7 F# g
77. *当前版本：v1.0
    
78. 
      c9 H; d, D$ \1 a9 X  J
79. *作    者: 梁尹宣
    5 f0 r5 _: T2 w, H4 A% m
80. 
    - R; U8 d& i' }5 o; L: Y% h. S
81. *完成日期：2012年8月3日
    
82. 
    & j6 I3 z% [' G  ?* b
83. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    - n, T3 B' W" Z; z
84. 
    3 P- c" Z0 a: K/ Q+ l
85. *-----------------------------------------------------------------
    
86. 
    : i& s2 A: u2 y& _/ r6 O+ R) [
87. *
    
88. 
    
89. ******************************************************************/
    
90. 
    
91. 
    
92. 
    9 Q% \/ J5 i# N; ]( H; U
93. void Delay(__IO uint32_t nTime)//delay被调用时，nTime=500
    ; j6 u# w  \/ c3 O7 B
94. 
    ) j6 F' s, F; b  W; D( Q: h% n
95. {
    
96. 
    
97.   TimingDelay = nTime;
    " D' H3 |" t% Z8 Y, S( W
98. 
    & s: A5 B/ Q& Z  I7 _8 c
99. 
    
100. 
     
101.   while(TimingDelay != 0);
     # `1 U2 _" K: J
102. 
     & u1 ]3 H3 ~) h
103. }
     

复制代码

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；
) j: E- w7 t, n- C
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:

. \$ h* N5 b  f2 x; H
7 x; ?: b4 y! E4 L$ T2 k& W
) q9 u* u  I; T6 ^7 l我们在返回到主函数main()中看这几条语句：红色标注de

1. while (1)
   5 q5 \3 J- J7 j4 }( Y; t+ }
2. 
     O# }! y7 I4 t3 E
3.         {
   9 i3 w2 `6 y0 {) e4 B4 X
4. 
   
5.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
   
6. 
   
7.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
   : l5 i4 ~' c9 p% G) J: I
8. 
   ) u1 N+ {; T; J! b' A: \# ]
9.              Delay(500);
   * W' I/ j( k1 \4 G1 {
10. 
    ) W0 G* ?+ l8 x/ K2 r" q
11.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    
12. 
    
13.              Delay(500);
    7 R1 K* W2 S0 Z, j8 P
14. 
    4 u( O( l7 [. c" v
15. 
    
16. 
    
17.             //功能1代码:每500ms发送数据
    0 y1 Q5 S8 J5 z1 Y  T
18. 
    ' c! t, \+ n7 N2 |+ }( y8 T( n" m
19.                /*
    0 @1 |" N' ^9 B( U0 r4 m& w1 R/ i
20. 
    
21.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    + L: k  ]$ q% `# B- L. V$ ^
22. 
    
23.                       Delay(500);
    
24. 
    7 ~) Q6 {: v9 r" d  p0 s/ E/ R! G
25.            */
    - k9 v8 d4 i8 q8 X3 W! h  y
26. 
    
27.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    
28. 
    & @7 q; v7 l1 g7 ^
29.               //     RS485_Test();
    5 k- p$ W- C" Z! G
30. 
    
31.               }     

复制代码

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；

1 o$ S( h6 w3 A8 D上面有关系统滴答定时器的应用讲解基本完毕！
8 Q+ Y- p3 O0 S! [" f. V
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，

- Q5 v0 {) j, W
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：
% P8 r3 H4 G& k+ j5 F- F) a; G0 d
+ P; W, ~2 F* g) b' R# w( q《Cortex-M3权威指南》

《Cortex-M3 Technical Reference Manual》

; W9 V. S% U+ N. V( w/ B: GQ：什么是SYSTick定时器？

. }: ?( \" L, [/ q, nSysTick 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。

# \4 m, `) L0 P, @" NQ：为什么要设置SysTick定时器？
8 P4 _. E! j$ M' E' ?9 w  ^3 f0 V
6 Y7 ~. X9 y) G3 y（1）产生操作系统的时钟节拍
0 O% p6 Y9 ?& y$ X! s
" g3 S" u8 q2 f* g% DSysTick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。
/ y' L/ d; z+ l  c& L& W1 ?. G
' K. [( Z. J, a  @（2）便于不同处理器之间程序移植。

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）。
+ l) S2 j: {1 x4 t1 ^# [
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。
* o2 r: O& x3 k) g1 A
（3）作为一个闹铃测量时间。
+ [& A& N5 H$ g
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。
) d+ i0 ]1 g  D9 ^( L, m
Q：Systick如何运行？
1 i7 T$ R0 n8 B6 N, d
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。
4 {+ W& k8 w& r# ?- m
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
  R! x8 @# w" S
8 }$ Y9 W) w: R4 n5 h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：

+ k0 j1 G/ B6 Z, A* ?8 @' [  o& d1. 读取SysTick控制及状态寄存器（STCSR）
* B2 }. z5 v4 @# @9 \5 T1 A" B
  }6 Z0 z: e0 z2. 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。
3 D7 g) o# B/ q5 d5 ^: S9 ^
7 c' p" Q7 |0 \2 D. y: m8 z2 iQ：如何使用SysTicks作为系统时钟？
' B) m- n6 f+ d3 Z+ b: z, G
4 N: l) c3 n( c  u9 BSysTick 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。

6 V. R! I) Q. z8 J' }) z8 X9 k