2018年07月17日 | STM32学习笔记3——Systick

对于STM32中，有一个经常用到，却在数据手册上很少资料的工具，那就是Systick，这个工具是所有cortex-M0内核的单片机所共有的，他是一个系统定时器，其存在的主要目的是为嵌入式操作系统提供100Hz(即10ms)的定时节拍。当然，也可以做为其它的普通定时等其他用途。下面，我们就开始理解这个定时器。

寄存器

系统定时器包括四个寄存器，SYST_CSR、SYST_RVR、SYST_CVR、SYST_CALIB。定义如下所示： 

对于这几个寄存器我们可以翻译一下：

• SYST_CSR寄存器，系统定时器控制和状态寄存器

• SYST_RVR寄存器，系统定时器重载值寄存器

• SYST_CVR寄存器，系统定时器当前值寄存器

• SYST_CALIB寄存器，系统定时器校准寄存器 
  这样就很明了了，对于这几个寄存器我们一个个的看。 
  首先是SYST_CSR寄存器： 
  
  CSR寄存器用到的位有4个，bit0用于是否开启定时器，bit1用于是否产生中断，bit2用于选择定时器的时钟源是等于主时钟还是等于主时钟的一半，bit16是定时器的状态。

SYST_RVR寄存器 

RELOAD 值可以是 0x00000001-0x00FFFFFF 范围内的任何值。您可以将 RELOAD 的值设为 0，这不会产生任何影响，因为计数值从 1变为 0时 SysTick 异常请求和 COUNTFLAG都被激活了。如果要产生一个周期为 N个处理器时钟周期的多次触发定时器，就可以将 RELOAD 值设为 N-1。例如，如果要求每隔 100个时钟脉冲就触发一次 SysTick 中断，RELOAD 就被设为 99。

SYST_CVR寄存器 

CVR寄存器用到bit0~23，即24位数，这是一个状态寄存器，当定时器开始运作，这个值在不断地变化，从RVR寄存器获取初值以后，倒计时到0. 
SYST_CALIB寄存器 
校准寄存器SYST_CALIB不用我们考虑，出厂前就配置好了。

函数

系统自带的Systick函数，由CMSIS(关于什么是CMSIS，去百度搜吧)提供，位于core_cm0.h文件，在其中第656行有如下函数

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

{

  if ((ticks - 1) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)  return (1);      /* Reload value impossible */

  SysTick->LOAD  = ticks - 1;                                  /* set reload register */

  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Systick Interrupt */

  SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */

  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |

                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */

  return (0);                                                  /* Function successful */

}

由函数内部的语句“SysTick->LOAD = ticks – 1;”知道，ticks就是LOAD值，即重载值，表示两次中断的计数。 

例如，要产生10ms的中断，可以在程序中如下调用函数：Systick_Config(SystemCoreClock/100);函数参数中的SystemCoreClock是当前主频的值，假如现在的主频是48MHz，SystemCoreClock就是48 000 000 ，48 000 000 /100=480 000。我们把参数带进去以后，LOAD=479 999，也就是说，定时器开始运行后，定时器的值会从479 999递减到0，进入中断函数，然后再次从479 999 递减到0，如此循环。至于为什么从479 999递减到0就是10ms？知道每递减一个值需要多长时间，那么递减480 000下，需要多长时间，就知道了。要知道每递减一个值需要多长时间，就需要知道当前定时器运行的时钟是多少。由寄存器CSR知道，定时器的时钟有两种，一种是等于主频，一种是等于主频的二分之一，由CSR寄存器中的bit2决定。 

函数中，对控制寄存器的bit0 bit1 bit2都置1，对照前面的寄存器定义可知，时钟设置为等于主频，打开系统定时器中断，允许定时器运行。 

我们知道了时钟，就知道定时器每递减一个值需要的时间了，即：1/SystemCoreClock 秒，换算成毫秒即：(1/SystemCoreClock)*1000=1000/SystemCoreClock毫秒，即每递减一个值，耗时1000/SystemCoreClock毫秒。所以如果要使得10ms定时，即10/(1000/SystemCoreClock)=SystemCoreClock/100，所以，我们的设置是正确的。以此类推，需要定时多长时间，你可以自己算一个参数带进去了，需要注意的是，LOAD值是个24位数，带进去的数不要超过24位数的最大值。还有一个需要注意的地方，就是LOAD值最小255，当你给LOAD值带进去小于255值，LOAD会自动变成255。由于定时器SYST_RVR寄存器为24位的，所以最大值为十六进制FFFFFF，化为十进制为16777215，所以最多能储存数据为16777215+1=16777216；

定时器延时

利用CMSIS中的函数我们可以写如下的函数：

__IO uint32_t msTick;

void SysTick_Handler(void)               // 中断函数  

{

    msTick++;

}

void delay_ms(IO uint32_t ms)

{

  uint32_t endTime=msTicks+ms;

  SysTick_Config((SystemCoreClock/1000)*ms);  

  while(msTicks

}

进行1ms的精确延时。此外还可以修改SystemCoreClock/1000进行不同时间的延时。