1.systick介绍

3 a# P/ @, q7 B6 M8 A: G! [5 K( @     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。
- p$ o( I9 |& a
     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：
1 K6 F+ A* _4 S& a/ e0 U0 X: M
2 f$ O& f. e. v: a  m8 q: J7 g    SysTick->CTRL,        --控制和状态寄存器
- s! ^% s. b, N& y# Q4 z: Y
' L/ b- p$ C4 x    SysTick->LOAD,        --重装载寄存器

    SysTick->VAL,          --当前值寄存器
1 D  c9 r4 d1 q1 W
   SysTick->CALIB,        --校准值寄存器   
# L! }  U. C/ c, E7 R# d* f


/ q+ O9 f8 J( P$ Z* R/ E+ Q$ N; v
0 s" V; `2 p- k; Q: S




3 o. R7 {! l# H8 J+ H+ M7 c2.systick编程

: ?7 M# x* ^% W# _, l    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。
' e' o  i! \  b2 s  Q' B' t- V
: }( Q% h  t2 }0 g6 c% q$ G    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。
; U8 |2 Y9 y' z) e4 h
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）
+ r6 o- C9 x" j) ?; F' k4 l5 ~

- W4 i$ W  R" C6 @5 e. Z
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 ！

    SystemInit();

) I3 ~0 a/ S0 \2 |: A    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：
" k0 V, V* C5 h' }8 R1 J. X" ?
    1、调用SysTick_CounterCmd()       --失能SysTick计数器
/ V$ _* E0 Z4 L/ V5 p
    2、调用SysTick_ITConfig()          --失能SysTick中断
8 r7 \3 {& B) W: B
+ }8 K( O; Q: k+ c) f- w/ x    3、调用SysTick_CLKSourceConfig()  --设置SysTick时钟源。
. m- o3 O7 `5 n  A# {7 w' c5 a
    4、调用SysTick_SetReload()         --设置SysTick重装载值。
  ^0 r% t8 \0 p# E2 k% V3 Q
    5、调用SysTick_ITConfig()          --使能SysTick中断

    6、调用SysTick_CounterCmd()       --开启SysTick计数器                                                      
0 X( s; v7 r8 \5 A- ^0 G6 r$ p; s
6 P1 A: K" _- x) n" I# V    这里大家一定要注意，必须使得当前寄存器的值VAL等于0！
" c; u* Q3 @: i% j1 s
    SysTick->VAL  = (0x00);只有当VAL值为0时，计数器自动重载RELOAD。
2 i0 D# N0 {) q
) ~5 e" S: T. Z( B7 w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。

; }& b+ D( Y5 {8 L+ H9 {8 y" M下面我们来做一下程序分析：

（1）系统时钟进配置
0 J% J+ Y, U" R/ V( r, ?0 w
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；
8 @1 g9 E" }: _2 r8 g* B, ~
为了方面看清代码我选择截图：
  A: q2 ]) F$ i
5 X( q: m! I  P5 Z
; Q6 B0 _* g7 X4 t+ `4 b% Q
  X$ ?# n! w. x1 W0 `8 f
: O# [/ q- J# H$ ?9 Z3 F6 @
8 d8 v1 u! W5 r（2）先来看看主函数

* E6 ]8 X1 Z% k. E: N" J

1. int main(void)
   5 b+ O9 z7 k4 F2 A, u1 D$ E5 D
2. 
   + M0 [9 G, @+ C( e5 r
3. {            unsigned char i=0;
   9 M  k1 ~2 n) T5 ~: L. a. @7 d. g
4. 
   
5.         unsigned char a[] = "abncdee";
   
6. 
   
7. 
   2 }5 k) M/ F- I7 a1 Q
8. 
   
9.         SystemInit1();//系统初始化
   
10. 
    1 f" K4 r) @+ a# J# G
11. 
    / K5 p3 {' |8 q+ D0 n1 L- Y4 f
12. 
    3 A$ }1 m4 f& ?5 a8 S- U, P3 u
13.        if (SysTick_Config(72000))  //1ms响应一次中断
    + s* a: \7 X, S/ n1 c% i) x6 R
14. 
    & |4 S+ V* N% Q" ~: j
15.         {
    
16. 
    / J# c3 e8 _* s. b8 |
17.             /* Capture error */
    
18. 
    
19.                  while (1);
    
20. 
    
21.         }
    2 |4 P2 b2 m- g% r* d' {" @
22. 
    
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;
    / S8 A/ K8 v5 l
26. 
    / k4 k4 H9 `! I9 w9 g4 l
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. 
    & ]5 N  B- @1 q& q
29.                */
    # \0 A' l- v/ i3 F
30. 
    
31.         while (1)
    
32. 
    
33.         {
    0 c+ N- g: N. B0 _, I
34. 
    
35.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
    
36. 
    
37. 
    " X3 l2 r9 [0 a: X/ z9 z' H$ V
38. 
    % q( G, n  n4 ^/ k2 o
39.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
    - \) k+ C" E5 m
40. 
    
41.              Delay(50);
    
42. 
    3 x& P1 v/ X$ P* j% M7 L
43.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    1 Y( ~" P! ]- }0 J4 @: M% ~
44. 
    ) Z2 {! Q4 [5 H+ ?+ [0 X( N  a" V
45.              Delay(50);
    
46. 
    / I. \" b. f5 x  l6 y4 h) F
47. 
    : G  N  h. V2 f4 V, e
48. 
    
49.             //功能1代码:每500ms发送数据
    ! L- ]+ {0 p' g
50. 
    
51.                /*
    % a+ ]; A& r- |2 h5 `- r
52. 
    
53.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    ) V* `8 y$ n6 [# I! v5 x
54. 
    ! H# M! V: n$ ?/ n) H
55.                       Delay(500);
    # M% h* w! o( c( @/ U, l: f
56. 
    
57.            */
    " n! }& m. G! r) z+ A$ l
58. 
    
59.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    
60. 
    
61.               //     RS485_Test();
    
62. 
    ' [- h  [- Q% A) V8 X: ^
63.               }     
    
64. 
    " T2 y% A4 Y, @6 K
65. }

复制代码

) U) u5 F& H- ]! v
（3）系统滴答定时器的配置--主角登场：

+ `/ o. H0 W4 m4 {' g! i3 c$ m4 j2 F主函数中： SysTick_Config(72000) ;滴答定时器的参数是72000即计数72000
# L, J# i: ~  n9 f& P1 y  q
  W/ |* H* m* P$ u# ~$ l1 C( F) B（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
/ C/ e# U) \5 U0 B( ], }2 U; B
7 S% R1 p1 z& E& B' ASysTick_Config函数的具体实现如下：

1. static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
   
2. 
   , w( }! u& Z' P0 R! i8 Z% K
3. {
   
4. 
   
5.     if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)  
   
6. 
   ) [, q9 R3 b) @0 ?2 @* u' F1 U& q
7.      return (1);      /* Reload value impossible */
   
8. 
   
9.     SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重装载值寄存器   /* set reload register */
   3 A' h/ [' f! `# b' d) A) ~
10. 
    
11.     NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
    3 L' f! v. H  z
12. 
    4 i& ^) Q, g8 ]0 K0 S& k9 N4 P) ]
13.     SysTick->VAL = (0x00);  //systick当前值寄存器                              
    
14. 
    
15.    /* Load the SysTick Counter Value */
    : N  e: J8 r" s4 a0 W' K; h
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 */
    
17. 
    
18. }         

复制代码

                           
+ H% J" p) x" x" i  j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？

0 Z. @0 _0 u* W( I下面我们来看一下stm32f10x_it.h文件中：
9 r$ ^6 E& z0 H; \6 ?: D
4 m& d7 m6 h( [0 _$ g8 u5 K  R找到滴答定时器中断函数：SysTickHandler（）

. |4 i! m; t8 z4 l0 o7 Y, Vvoid SysTickHandler(void)
4 v6 V4 C. z0 T9 y- f7 I
{

. R1 k6 u; i7 I7 A    TimingDelay_Decrement();

}
( ^+ h1 b7 F! U/ V
4 }1 K8 M# e- X* z2 h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？
/ z7 V7 z% N8 H  B) I3 T! c
3 s5 b2 C" A7 c4 \/ o# L

1. /*****************************************************************
   4 ^& D4 T1 E. a% _
2. 
   : I7 s; [0 y* S& j" K. ]
3. *函数名称：TimingDelay_Decrement
   8 Z" o' S8 F: B
4. 
   
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. 
   ; q. @9 x% E4 l
7. *          的变量TimingDelay 相当于减法计数器
   1 u" W( F4 H( Y, v
8. 
   0 Z( L: ^- b5 d6 C. x7 `" z
9. *
   9 ~2 b0 P4 H) I' S3 |/ x- G
10. 
    . X" A: U' x8 K1 [3 a5 ]- Z
11. *输入参数：无
    
12. 
    7 _0 P# y4 }4 W- G2 g1 C
13. *返回值：无
    
14. 
    : q' _  v4 G2 \; q
15. *其他说明：无
    # Z- y4 e/ S0 D
16. 
    
17. *当前版本：v1.0
    + _& C- ?* ?' `/ t% |3 c( p
18. 
    
19. *作    者: 梁尹宣
    
20. 
    ; ~" C( q, f4 w7 E! S
21. *完成日期：2012年8月3日
    6 L  U' h- w2 [+ @" E
22. 
    
23. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    & t$ O/ ^1 Q1 \0 M" K
24. 
    & M& H0 h3 O4 N
25. *-----------------------------------------------------------------
    / I! R' P1 j; A; n5 h5 f- u
26. 
    ' T  _( i0 w+ ~# C- ]+ n& i
27. *
    
28. 
    
29. ******************************************************************/
    + C2 g# M5 d+ r1 J4 F; W8 V
30. 
    5 m7 U; g% O% ~4 R9 @2 q: s+ i
31. 
    
32. 
    : `: H3 K4 X$ _' m
33. void TimingDelay_Decrement(void)  
    
34. 
    9 f# k  g0 E+ D
35. {  
    
36. 
    
37. 
    * u; W" S4 r6 a* \$ M
38. 
    8 e% @& i8 H# U% O3 w9 q) Z: E; Q5 j
39.   if (TimingDelay != 0x00)  
    
40. 
    
41.   {   
    , \# H( _: P( |
42. 
    0 I/ S: b0 {3 _0 D- `+ ]
43.     TimingDelay--;  
    : h6 y2 y' s/ k2 {, A
44. 
    : }  S0 u/ i% m( q
45.   }
    3 F/ w  @0 b& D9 O/ G& e
46. 
    
47. }  
    
48. 
      u' S0 t3 ^1 D2 t
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：
    " \% w3 N# b4 J
50. 
    8 Z; ?/ O1 Z7 J9 s* O6 @
51. /*****************************************************************
    0 ]  a$ o/ n- H& b# R# Y
52. 
    " N6 c0 c1 s0 p, ^4 u2 b- F! K2 Q
53. *                                        全局变量
    5 y6 D+ N; G9 z% ~: ~
54. 
    
55. ******************************************************************/
    " M3 u& `) D' n) D0 g2 M
56. 
      u. V3 [- E  C+ B& u0 s3 ~
57. 
    
58. 
    # O/ f2 q8 T2 o1 ?+ {
59. static __IO uint32_t TimingDelay=0;
    
60. 
    7 c3 W/ G, s0 R/ u* }# b
61. 
    
62. 
    4 }# m; O) t+ x( ?# Y! T9 W
63. /*****************************************************************
    0 {& l8 A! @3 H2 ?, _+ y: d
64. 
    
65. *函数名称：    Delay
    : \% }8 l! ~4 @  ^! _7 j( }' k
66. 
    : d" D+ P' ]/ E- z( O& m8 d7 }4 k
67. *功能描述：    利用系统时钟计数器递减达到延时功能
    ; _8 |+ T( ]# ]7 L5 j$ R  o
68. 
    
69. *
    
70. 
    
71. *输入参数：nTime ：需要延的时毫秒数
    2 w8 q, ?- G/ |  r7 `2 ^2 X" p
72. 
    
73. *返回值：无
    
74. 
    . z8 L0 X- G+ p- r. f) _
75. *其他说明：无
    + k- [' F% q9 @; P  c
76. 
    
77. *当前版本：v1.0
    1 `( c+ T) ?# ?; H" G0 {. P( @
78. 
      g4 O' t* q8 w- u$ ^$ w
79. *作    者: 梁尹宣
    9 p+ @0 N! M( k' R* C
80. 
    + l; K/ ~& h/ o: L* Q" U7 u- W
81. *完成日期：2012年8月3日
    
82. 
    
83. *修改日期      版本号      修改人      修改内容
    
84. 
    
85. *-----------------------------------------------------------------
    
86. 
    & U( F3 V$ ?8 d, V
87. *
    
88. 
    0 t6 `" e2 ?$ S, w8 A1 [6 A
89. ******************************************************************/
    
90. 
    $ F, ^  N$ B. k1 k" i" d) G5 G
91. 
    * G& c9 @7 a8 a) Q  o8 ]8 E
92. 
    ( _/ V6 C- c" a2 l
93. void Delay(__IO uint32_t nTime)//delay被调用时，nTime=500
    9 `  O8 N& f7 i# e. Q
94. 
    
95. {
    
96. 
      ?7 m) ]9 h/ X: l. H) g6 _
97.   TimingDelay = nTime;
    ( X3 X5 z* y" i% D: ~1 K9 K( w5 V
98. 
    
99. 
    
100. 
     
101.   while(TimingDelay != 0);
     + k: }# Q% Y' \
102. 
     
103. }
     

复制代码

( K2 x  E7 u, J8 f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；

; x& V- l. n" Y+ {现在我们做出来的Delay(1)，就是1毫秒延迟。Delay(1000)就是1秒。
: u. c# U; P1 i1 x2 b4 Q- q; V
$ x* h. ~2 N) ^5 |  我们来画个图,方便这几个函数间关系的理解:
2 |9 |8 h' r# V$ u7 B

. {# V/ ]6 K( J4 J: [( o
我们在返回到主函数main()中看这几条语句：红色标注de
* H2 y! a8 t% _3 t7 m  J" @
# t0 F$ T; M8 z* E

1. while (1)
   
2. 
   2 o& f5 w1 `  G* i& h1 u7 v" U0 z
3.         {
   0 \- t+ q. A2 e) k# Q) L7 [" e
4. 
   ) `4 e$ F; P: y# W9 L3 _* [
5.              //测试代码:测试定时器功能，通过延时来测试
   
6. 
   * M' S2 C6 B7 J/ h  D
7.              GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6
   
8. 
   # c2 x; H! u7 o2 t5 {
9.              Delay(500);
   
10. 
    
11.              GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6
    
12. 
    & p/ i5 i; S& v) e
13.              Delay(500);
    3 O* F/ M' ^4 H) x8 N- M
14. 
    
15. 
    " d+ u* _' ^# }8 N; P2 }
16. 
    
17.             //功能1代码:每500ms发送数据
    % C! U7 e6 T2 `; [$ M
18. 
    
19.                /*
    
20. 
    
21.                       UART2_TX485_Puts("123450");
    6 Z1 Y6 F/ |/ ]) E* L
22. 
    
23.                       Delay(500);
    0 @, {) b& v$ [+ J1 ^3 R
24. 
    - u; v& I* h$ k
25.            */
    
26. 
    + R* D1 O+ Y  W7 S
27.             //功能2代码:上位发特定指令，中位机执行相应操作
    # `/ p- w* X& P& R+ ~
28. 
    
29.               //     RS485_Test();
    
30. 
    
31.               }     

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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！
: J. d5 u( \& k* Y
, t, e. [/ o7 u( y 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，

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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：
6 y0 s. t2 R2 L  E% n2 |& H3 g
) o5 ]9 t, @! }, t' f《Cortex-M3权威指南》
1 U/ P4 f/ |. ?' U& N; J
* I. A; r# Y2 e. K5 |; `7 C《Cortex-M3 Technical Reference Manual》

' a+ L. q+ U3 L/ [2 v2 n+ l+ tQ：什么是SYSTick定时器？
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4 P6 E9 x3 S- P0 Z9 fSysTick 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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Q：为什么要设置SysTick定时器？
, G5 y. o! e- }6 D9 D8 ^( x$ M$ J
, p/ E9 B, U. Y. \9 X& T( e（1）产生操作系统的时钟节拍
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SysTick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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% z; a7 f' c4 ~5 Q; s, E（2）便于不同处理器之间程序移植。
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+ e. l+ t- A7 h2 a4 a' qCortex‐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）。

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。
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（3）作为一个闹铃测量时间。
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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。

Q：Systick如何运行？

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 S5 ], A# c) F' j) }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
; F, T4 U( @. m  w" B  Z
0 J  T" F" y* P/ _: N* D* u  z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：

1. 读取SysTick控制及状态寄存器（STCSR）
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% l0 {9 ~. h7 L+ m2 \8 @! z( r2. 往SysTick当前值寄存器（STCVR）中写任何数据
. r' t9 C, ]% @9 p; }
只有当VAL值为0时，计数器自动重载RELOAD。
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! ?5 p+ ~/ ]5 a* ?Q：如何使用SysTicks作为系统时钟？
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: N- c% K$ W' h+ G( PSysTick 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。