2019年02月18日 | SysTick_系统定时器实现流水灯

参考资料《 ARM Cortex™-M4F 技术参考手册》-4.5 章节 SysTick Timer(STK)

SysTick（系统滴答定时器），本质上就是一个内嵌在NVIC中的一个定时器，属于内核中的一个外设，是一个24位的向下递减的计数器，计数器每1/SYSCLK就减1，当寄存器的值减到0的时就会产生一次（硬件上的）中断，也有叫做滴答中断。主要的目的1、用来产生精确的延时。2、一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的心跳给操作系统提供一个单独的心跳（时钟）节拍。关于对于SyeTick的介绍我推荐看一下这位大神博客 https://blog.csdn.net/yx_l128125/article/details/7884423。

SysTick的寄存器总共有四个，在使用SysTick产生定时的时候，只需配置前三个寄存器，最后一个校准值寄存器不需要使用。

接下来对各个寄存器的描述

SysTick控制及状态寄存器CTRL主要用来读取当前数值寄存器里的值、选择时钟源、使能异常请求、使能定时器。

SysTick重装载数值寄存器LOAD主要是用来存储计数的值，最大为

SysTick当前数值寄存器VAL,每一个计数器每1/SYSCLK就减1，当减到0时，计数标志位置1，然后把重装载数值寄存器里的值写进当前数值寄存器，并清除计数标志位。

Sys校准数值寄存器CALIB

以上就是关于SysTick的介绍，接下来就要操作一下了，

我们要用SysTick来定时1S使LED灯状态变化一次，所以

1、首先，应先线配置SysTick相关寄存器，来产生1s的延时

2、初始化LED灯

3、编写主函数

由于Systick是嵌入在内核中的所以在硬件电路中只需要有LED模块即可，想要用SysTick实现流水灯1s切换一次状态的操作，首先就是要配置SysTick,这里我们直接用STM32官方额库函数SysTick_Config(uint32_t  ticks),在内核头文件core_cm4.h中，这个函数的功能是配置系统定时器和中断，并且打开SysTick,使计数器处于自由计数模式来产生一个周期性的中断。在这个函数中形参ticks是用来设置重装载寄存器的值，最大不能超过重装载寄存器的值，当重装载寄存器的值减到0时，就会产生一个中断，然后重装载寄存器的值又写入当前计数器中重新往下递减计数，以此循环。接下来这个库函数是给该中断配置中断优先级（关于中断优先级可以查看STM32中断及NVIC概述），然后给当前数值寄存器赋初值，接下来配置时钟源，使能中断，开启定时器。当返回0时，说明函数功能已经实现，返回1则表示失败。这个初始化函数主要是配置了SysTick中的三个寄存器：LOAD、VAL、CTRL,还调用了NVIC_SetPriority()配置中断优先级函数。

因为SysTick是内核中的外设，所以时钟选择为HCLK180MHz时钟

由于官方没有 SysTick的初始化函数，只有配置函数Config所以，我们自己简单的编写一个SysTick_Init()函数

因为HCLK为180MHz,所以当ticks=SystemFrequency/1000时（180 000 000/1000），每经过1/SystemFrequency一次，ticks的值就减1，所以计数时间为ticks/(1/SystemFrequency)=1ms,，所以我们配置的SysTick为10us进一次中断。

配置好SysTick后，我们只需要再定义一个变量来记录进入中断的次数N，N*SysTick就等于我们所要定时的时间。

nTime就是我进入SysTick中断的次数，每进入一次中断服务函数，TimingDelay就减1，当TimingDelay不等于0时，延时结束。

中断服务函数如下

关于SysTick配置已经描述完，接下来初始化LED灯。

关于LED的初始化我就不再做过多的描述，可以参考STM32固件库函数点亮LED灯，代码如下

#include "stm32f4xx_gpio.h"

#define GPIO_R_Pin  GPIO_Pin_10

#define GPIO_R_Port GPIOH

#define GPIO_G_Pin  GPIO_Pin_11

#define GPIO_G_Port GPIOH

#define GPIO_B_Pin  GPIO_Pin_12

#define GPIO_B_Port GPIOH

/************************控制LED灯亮灭的宏***************/

/*直接操作寄存器的方法控制IO*/

#define  LED_PORT_OUT_HI(p,i) { p->BSRRL = i ;} //输出为高电平

#define  LED_PORT_OUT_LO(p,i) { p->BSRRH = i ;} //输出为低电平

#define  LED_PORT_OUT_Toggle(p,i)         { p->BSRRL ^= i ;}        //输出为反状态

/*定义控制IO的宏*/

#define LED_R_Toggle         LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)

#define LED_R_ON LED_PORT_OUT_LO(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)

#define LED_R_OFF LED_PORT_OUT_HI(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)

#define LED_G_Toggle         LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)

#define LED_G_ON LED_PORT_OUT_LO(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)

#define LED_G_OFF LED_PORT_OUT_HI(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)

#define LED_B_Toggle         LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)

#define LED_B_ON LED_PORT_OUT_LO(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)

#define LED_B_OFF LED_PORT_OUT_HI(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)

#define LED_RGBOFF   LED_R_OFF;\

LED_G_OFF;\

LED_B_OFF

void LED_GPIO_Config(void);

#include "bsp_led.h"

/**

  * @brief  初始化控制LED的IO

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void LED_GPIO_Config(void)

{

    /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/

    RCC_AHB1PeriphClockCmd ( LED1_GPIO_CLK|

                     LED2_GPIO_CLK|

                     LED3_GPIO_CLK, ENABLE); 

    /*选择要控制的GPIO引脚*/    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_PIN;

    /*设置引脚模式为输出模式*/

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;   

    /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/

    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

    /*设置引脚为上拉模式*/

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;

    /*设置引脚速率为2MHz */   

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; 

    /*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/

    GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

    /*选择要控制的GPIO引脚*/    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_PIN;

    GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

    /*选择要控制的GPIO引脚*/    

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED3_PIN;

    GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

/*关闭RGB灯*/

LED_RGBOFF;

}

配置好SysTick和LED后，接下来就开始写主函数

主函数如下

int main(void)

{

/* LED 端口初始化 */

LED_GPIO_Config();  

        /* 配置SysTick 为10us中断一次,时间到后触发定时中断，

*进入stm32fxx_it.c文件的SysTick_Handler处理，通过数中断次数计时

*/

SysTick_Init();

while(1)

{

  LED_RED; 

  Delay_us(100000);    // 10000 * 10us = 1000ms

  //延时1s

  LED_GREEN;

  Delay_us(100000);

          //延时1s

  LED_BLUE;

  Delay_us(100000);

          //延时1s

}   

}