STM32F4xx开发学习

STM32F4xx开发学习_SysTick

news2024/11/24 18:57:10

SysTick系统定时器

SysTick属于CM4内核外设，有关寄存器的定义和部分库函数都在core_cm4.h这个头文件中实现，可用于操作系统，提供必要的时钟节拍

SysTick简介

SysTick是一个 24 位向下定时器，属于CM4内核中的一个外设，内嵌在NVIC中。当重装载数值寄存器的值递减到0时，SysTick产生一次中断

SysTick寄存器

SysTick有四个寄存器，在使用SysTick产生定时的时候，只需要配置前三个寄存器，最后一个校准寄存器不需要使用。
SysTick_寄存器
在core_cm4.h中给出了四个寄存器定义

/** \brief  Structure type to access the System Timer (SysTick).
 */
typedef struct
{
  __IO uint32_t CTRL;                    /*!< Offset: 0x000 (R/W)  SysTick Control and Status Register */
  __IO uint32_t LOAD;                    /*!< Offset: 0x004 (R/W)  SysTick Reload Value Register       */
  __IO uint32_t VAL;                     /*!< Offset: 0x008 (R/W)  SysTick Current Value Register      */
  __I  uint32_t CALIB;                   /*!< Offset: 0x00C (R/ )  SysTick Calibration Register        */
} SysTick_Type;

控制及状态寄存器(STK_CTRL)
- Bit 16： SysTick计到0时，该位为1 根据此位判断是否计数到0
- Bit 2：时钟源选择位，0-》AHB/8，1-》AHB
- Bit 1： SysTick异常中断请求使能，0-》计数到0没有产生异常请求，1-》计数到0产生异常请求
- Bit 0： SysTick使能位，1-》使能，0-》失能
重装载数值寄存器(STK_LOAD)
- Bit [23:0]：重加载值，计数到0时加载到STK_VAL寄存器中作起始值，可以是 0x00000001-0x00FFFFFF 范围内的任何值
当前数值寄存器(STK_VAL)
- Bit [23:0]：当前计数值，写操作会使当前值清0，同时清除COUNTFLAG标志
校准数值寄存器(STK_CALIB)

该寄存器只读，较少用到。

SysTick中断时间计算

这里将AHB时钟（168MHz）配置为时钟源，计数一次的时间 $T_{DEC} = \frac{1}{CLK_{AHB}}$ ，当重装载寄存器中的值 $VAL_{LOAD}$ 减到0时产生中断，那么中断一次的时间 $T_{INT} = VAL_{LOAD} \times T_{DEC}=\frac{VAL_{LOAD}}{CLK_{AHB}}$

SysTick定时器函数

SysTick四个寄存器的配置，core_cm4.h下的SysTick_Config函数中已经写好了，如下

/** \brief  System Tick Configuration

    The function initializes the System Timer and its interrupt, and starts the System Tick Timer.
    Counter is in free running mode to generate periodic interrupts.
    \param [in]  ticks  Number of ticks between two interrupts.
    \return          0  Function succeeded.
    \return          1  Function failed.
    \note     When the variable <b>__Vendor_SysTickConfig</b> is set to 1, then the
    function <b>SysTick_Config</b> is not included. In this case, the file <b><i>device</i>.h</b>
    must contain a vendor-specific implementation of this function.
 */
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) { return (1UL); }    /* 重装载值超出范围，返回配置失败标志位 */
  SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);                         /* 设置重装载寄存器 */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* 设置中断优先级 */
  SysTick->VAL   = 0UL;                                             /* 清除当前计数值 */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |						/* 设置时钟源AHB */
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |						/* 使能中断 */
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                         /* 使能定时器 */
  return (0UL);                                                     /* 返回成功配置标志位 */
}

SysTick定时器函数主要用到两个函数

SysTick_Config(uint32_t ticks)
配置SysTick
SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
配置时钟源

代码如下

#include "stm32f4xx.h" 
static u32 fac_us;
static u32 fac_ms;
/*配置SysTick时钟源*/
void Delay_Init()
{
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);//AHB时钟作时钟源
	fac_us = SystemCoreClock / 1000000;				//将fac_us设置为168，在168MHz时钟下即为1us
	fac_ms = fac_us * 1000;							//将fac_ms设置为168000，在168MHz时钟下即为1ms
}
/*延迟微秒计数*/
void Delay_us(u32 xus)
{
	SysTick->LOAD = xus * fac_us;					//计数xus微秒
	SysTick->VAL |= 0x00;							//清除当前计数值
	SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;		//开启定时器
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));			//判断标志位
	SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;		//关闭定时器
	SysTick->VAL |= 0x00;							//清除当前计数值
}
/*延迟豪秒计数*/
void Delay_ms(u32 xms)
{
	while(xms--) Delay_us(1000);
}