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STM32F407 GPIO口输出配置配置步骤

2019年09月02日 | STM32开发 -- Systick定时器

2019-09-02 来源：eefocus

一、Systick定时器介绍

参看：STM32菜鸟成长记录—系统滴答定时器（systick）应用

参看：SysTick定时器和delay延迟函数

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。例如，为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；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。

**优点: **节省MCU资源，不需要浪费一个定时器，只要不清除Systick使能位，就不会停止，即使在睡眠模式下也能工作。捆绑在NVIC中断优先级管理，能产生Systick异常(中断)，可设置中断优先级。

二、相关寄存器

SysTick结构体定义:

**/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick

memory mapped structure for SysTick

typedef struct

{

__IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */

__IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */

__IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */

__I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */

} SysTick_Type;**

1、SysTick->CTRL, --控制和状态寄存器

这里写图片描述

2、SysTick->LOAD, --重装载寄存器

这里写图片描述

3、SysTick->VAL, --当前值寄存器

这里写图片描述

4、SysTick->CALIB, --校准值寄存器

这里写图片描述

三、相关函数解析

1、SysTick_CLKSourceConfig 配置SysTick时钟源

/**

* @brief Configures the SysTick clock source.

* @param SysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source.

* This parameter can be one of the following values:

* @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.

* @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.

* @retval None

void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)

{

/* Check the parameters */

assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource));

if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK)

{

SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK; //内部时钟72M

}

else

{

SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8; //外部时钟 72/8=9M

}

其中这两种时钟源 :

　　SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 外部时钟 72/8=9M

　　SysTick_CLKSource_HCLK 内部时钟 HCLK=72M

2、SysTick_Config 初始化并启动SysTick计数器及其中断。

#if (!defined (__Vendor_SysTickConfig)) || (__Vendor_SysTickConfig == 0)

/**

* @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.

* @param ticks number of ticks between two interrupts

* @return 1 = failed, 0 = successful

* Initialise the system tick timer and its interrupt and start the

* system tick timer / counter in free running mode to generate

* periodical interrupts.

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

{

if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); //ticks参数有效性检查

SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; //设置重装载值

//-1:装载时消耗掉一个Systick时钟周期

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); //配置NVIC

SysTick->VAL = 0; //初始化VAL=0,使能Systick后立刻进入重装载

SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | //选择时钟源

SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | //开启Systick中断

SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //使能Systick定时器

return (0); /* Function successful */

}

#endif

作用: 使能Systick定时器,开启SysTick中断,配置中断时间间隔

参数ticks: 设置多少个Systick时钟周期产生一次中断

*********************************************************************************************************

* OS_CPU_SysTickInit()

* Description: Initialize the SysTick.初始化OS时钟

* Arguments : none.

* Note(s) : 1) This function MUST be called after OSStart() & after processor initialization.

*********************************************************************************************************

void OS_CPU_SysTickInit (void)

{

//SYSTICK分频--时钟节拍为:OS_TICKS_PER_SEC

if (SysTick_Config(SystemCoreClock / OS_TICKS_PER_SEC)) //1ms定时器

{

/* Capture error */

while (1);

}

其中：

uint32_t SystemCoreClock = SYSCLK_FREQ_72MHz; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */

#define SYSCLK_FREQ_72MHz 72000000

#define OS_TICKS_PER_SEC 1000 /* Set the number of ticks in one second

则 SysTick_Config(72000) 为定时1ms

====================================

根据学过的物理中的时间与频率的公式：fosc=1/T T=1/fosc ,fosc为系统的频率。

如果STM32时钟频率为：72MHz，每次的时间为：T=1/72MHz。1秒钟为：1/（每次的时间)=1/(1/72MHz)=72 000 000次。1MHz是：1000 000。

反过来讲。

SysTick_Config(72000)代表：72000*（1/72MHz)=1/1000=1（ms)。

即定时为1ms。

如果需要1S则，可以通一设置一个全局变量，然后定初值得为1000，这样，每个systick中断一次，这个全局变量减1，减到0,即systick中断1000次，时间为：1ms*1000=1S。从而实现1S的定时。

3、SysTick_Handler Systick中断

/*******************************************************************************

* Function Name : SysTick_Handler

* Description :UCOS 系统时钟，

*******************************************************************************/

void SysTick_Handler(void)

{

CPU_SR cpu_sr;

if(OSRunning > 0){

OS_ENTER_CRITICAL(); /* Tell uC/OS-II that we are starting an ISR */

OSIntNesting++;

OS_EXIT_CRITICAL();

}

//用户程序..

OSTimeTick(); /* Call uC/OS-II's OSTimeTick() */

//BSP_GPS_TimerServer();

Inctime ++; //

if(OSRunning > 0){

OSIntExit(); /* Tell uC/OS-II that we are leaving the ISR */

}

四、SysTick实现延时函数

或参看：STM32系统定时器SysTick

//初始化延迟函数

//当使用OS的时候,此函数会初始化OS的时钟节拍

//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8

//SYSCLK:系统时钟

void delay_init()

{

#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.

u32 reload;

#endif

SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); //选择外部时钟 HCLK/8

fac_us=SystemCoreClock/8000000; //为系统时钟的1/8

#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.

reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数单位为K

reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间

//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右

fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表OS可以延时的最少单位

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启SYSTICK中断

SysTick->LOAD=reload; //每1/delay_ostickspersec秒中断一次

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启SYSTICK

#else

fac_ms=(u16)fac_us*1000; //非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数

#endif

}

#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持OS.

//延时nus

//nus为要延时的us数.

void delay_us(u32 nus)

{

u32 ticks;

u32 told,tnow,tcnt=0;

u32 reload=SysTick->LOAD; //LOAD的值

ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数

tcnt=0;

delay_osschedlock(); //阻止OS调度，防止打断us延时

told=SysTick->VAL; //刚进入时的计数器值

while(1)

{

tnow=SysTick->VAL;

if(tnow!=told)

{

if(tnow else tcnt+=reload-tnow+told;

told=tnow;

if(tcnt>=ticks)break; //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.

}

};

delay_osschedunlock(); //恢复OS调度

}

//延时nms

//nms:要延时的ms数

void delay_ms(u16 nms)

{

if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0) //如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)

{

if(nms>=fac_ms) //延时的时间大于OS的最少时间周期

{

delay_ostimedly(nms/fac_ms); //OS延时

}

nms%=fac_ms; //OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时

}

delay_us((u32)(nms*1000)); //普通方式延时

}

#else //不用OS时

//延时nus

//nus为要延时的us数.

void delay_us(u32 nus)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载

SysTick->VAL=0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数

{

temp=SysTick->CTRL;

}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达

SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

//延时nms

//注意nms的范围

//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:

//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK

//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms

//对72M条件下,nms<=1864

void delay_ms(u16 nms)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms; //时间加载(SysTick->LOAD为24bit)

SysTick->VAL =0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数

{

temp=SysTick->CTRL;

}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); //等待时间到达

SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

STM32 Systick 定时器

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