STM32F103 systick 是做什么用呢
能,為啥手冊里卻只提了一下?后來筆者上網搜的時候,才發(fā)現,抱怨的不僅僅
是我一個人。整個DATASHEET上面就只有一句話提到了關于systick的具體用法,糊里糊涂的我蒙了半天,問老大,結果被人家鄙視了,我很是不爽就在網上看了看,結果還是沒有資料,后來終于看了信達工作室里整合了一篇關于systick的文章,覺得不錯就和大家分享下,希望對大家有幫助,由于時間緊張文章中可能會有寫的不具體和邏輯不清楚的地方,請大家多包涵。
1. systick介紹
Systick 就是一個定時器而已,只是它放在了NVIC 中,主要的目的是為了
給操作系統(tǒng)提供一個硬件上的中斷(號稱滴答中斷)。沒有學過操作系統(tǒng)的同學,
可能會很郁悶,啥叫滴答中斷?這里來簡單地解釋一下。操作系統(tǒng)進行運轉的時
候,也會有“心跳”。它會根據“心跳”的節(jié)拍來工作,把整個時間段分成很多
小小的時間片,每個任務每次只能運行一個“時間片”的時間長度就得退出給別
的任務運行,這樣可以確保任何一個任務都不會霸占整個系統(tǒng)不放。這個心跳,
可以通過定時器來周期性觸發(fā),而這個定時器就是systick。很明顯,這個“心跳”
是不允許任何人來隨意地訪問和修改的。只要不把它在SysTick 控制及狀態(tài)寄
存器中的使能位清除,就永不停息。它有四個寄存器,筆者把它列出來:
STK_CSR, 0xE000E010 -- 控制寄存器
STK_LOAD, 0xE000E014 -- 重載寄存器
STK_VAL, 0xE000E018 -- 當前值寄存器
STK_CALRB, 0xE000E01C -- 校準值寄存器
以下部分參考互聯網的一篇文章,網址為:
http://home.eeworld.com.cn/my/space.php?uid=116357&do=blog&id=31714
感謝作者“416561760 的博客”提供如此詳細的寄存器說明的文章。
1、STK_CSR控制寄存器:寄存器內有4 個位t 具有意義
第0 位:ENABLE,Systick 使能位(0:關閉Systick 功能;1:開啟Systick
功能)
第1 位:TICKINT,Systick 中斷使能位(0:關閉Systick 中斷;1:開啟
Systick 中斷)
第2 位:CLKSOURCE,Systick 時鐘源選擇(0:使用HCLK/8 作為Systick
時鐘;1:使用HCLK 作為Systick 時鐘)
第3 位:COUNTFLAG,Systick 計數比較標志,如果在上次讀取本寄存器后,
SysTick 已經數到了0,則該位為1。如果讀取該位,該位將自動清零。
2、STK_LOAD 重載寄存器:
Systick 是一個遞減的定時器,當定時器遞減至0 時,重載寄存器中的值就
會被重裝載,繼續(xù)開始遞減。STK_LOAD 重載寄存器是個24 位的寄存器最大
計數0xFFFFFF。
3、STK_VAL當前值寄存器:
也是個24 位的寄存器,讀取時返回當前倒計數的值,寫它則使之清零,同
時還會清除在SysTick 控制及狀態(tài)寄存器中的COUNTFLAG 標志。
4、STK_CALRB 校準值寄存器:
位31 NOREF :1=沒有外部參考時鐘(STCLK 不可用)0=外部參考時鐘可用
位30 SKEW:1=校準值不是準確的1ms 0=校準值是準確的1ms
位[23:0] :Calibration value
Indicates the calibration value when the SysTick counter runs on HCLK
max/8 as external clock. The value is product dependent, please refer to
the Product Reference Manual, SysTick Calibration Value section. When
HCLK is programmed at the maximum frequency, the SysTick period is 1ms.
If calibration information is not known, calculate the calibration value
required from the frequency of the processor clock or external clock.
2. systick編程
現在我們想通過Systick 定時器做一個精確的延遲函數,比如讓LED 精確延
遲1 秒鐘閃亮一次。
思路:利用systick 定時器為遞減計數器,設定初值并使能它后,它會每個
系統(tǒng)時鐘周期計數器減1,計數到0 時,SysTick 計數器自動重裝初值并繼續(xù)
計數,同時觸發(fā)中斷。
那么每次計數器減到0,時間經過了:系統(tǒng)時鐘周期* 計數器初值。我們
使用72M 作為系統(tǒng)時鐘,那么每次計數器減1 所用的時間是1/72M,計數器
的初值如果是72000,那么每次計數器減到0,時間經過(1/72M) * 72000 =
0.001,即1ms。但是我們一般使用的時候都不是直接用72M作為systick時鐘的,而是間接地把AHB分頻(8分頻),此時systick時鐘就為9M。1/9000000*9000=1ms,這次是STM32規(guī)格書上所說的配置systick定時器的具體方法。
現在我們做出來的Delay(1),就是1 毫秒延遲。Delay(1000)就是1 秒。
有了以上的思路后,systick 的編程非常簡單。
接著開始配置systick,實際上配置systick 的嚴格過程如下:
使用ST 的函數庫使用systick 的方法:
1、調用SysTick_CounterCmd() – 使能SysTick 計數器
2、調用SysTick_ITConfig () -- 使能SysTick 中斷
3、調用SysTick_CLKSourceConfig() -- 設置SysTick 時鐘源。
4、調用SysTick_SetReload() -- 設置SysTick 重裝載值。
5、調用SysTick_ITConfig () -- 使能SysTick 中斷
6、調用SysTick_CounterCmd() -- 開啟SysTick 計數器
這里大家一定要注意,必須使得當前寄存器的值VAL 等于0!
SysTick->VAL = (0x00);
只有當VAL 值為0 時,計數器自動重載RELOAD。
接下來就可以直接調用Delay();函數進行延遲了。延遲函數的實現中,要注
意的是,全局變量TimingDelay 必須使用volatile,否則可能會被編譯器優(yōu)化。
Q:什么是SYSTick定時器?
SysTick 是一個24 位的倒計數定時器,當計到0 時,將從RELOAD 寄存器中
自動重裝載定時初值。只要不把它在SysTick 控制及狀態(tài)寄存器中的使能位清
除,就永不停息。
Q:為什么要設置SysTick定時器?
(1)產生操作系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍
SysTick定時器被捆綁在NVIC中,用于產生SYSTICK異常(異常號:15)。
在以前,大多操作系統(tǒng)需要一個硬件定時器來產生操作系統(tǒng)需要的滴答中斷,作
為整個系統(tǒng)的時基。因此,需要一個定時器來產生周期性的中斷,而且最好還讓
用戶程序不能隨意訪問它的寄存器,以維持操作系統(tǒng)“心跳”的節(jié)律。
(2)便于不同處理器之間程序移植。
Cortex‐M3 處理器內部包含了一個簡單的定時器。因為所有的CM3 芯片都帶
有這個定時器,軟件在不同CM3 器件間的移植工作得以化簡。該定時器的時鐘
源可以是內部時鐘(FCLK,CM3 上的自由運行時鐘),或者是外部時鐘( C
M3 處理器上的STCLK 信號)。
不過,STCLK 的具體來源則由芯片設計者決定,因此不同產品之間的時鐘頻率
可能會大不相同,你需要檢視芯片的器件手冊來決定選擇什么作為時鐘源。Sys
Tick 定時器能產生中斷,CM3 為它專門開出一個異常類型,并且在向量表中有
它的一席之地。它使操作系統(tǒng)和其它系統(tǒng)軟件在CM3 器件間的移植變得簡單多
了,因為在所有CM3 產品間對其處理都是相同的。
(3)作為一個鬧鈴測量時間。
SysTick 定時器除了能服務于操作系統(tǒng)之外,還能用于其它目的:如作為一個鬧
鈴,用于測量時間等。要注意的是,當處理器在調試期間被喊停(halt)時,則
SysTick 定時器亦將暫停運作。
Q:Systick如何運行?
首先設置計數器時鐘源,CTRL->CLKSOURCE(控制寄存器)。設置重載值(R
ELOAD 寄存器),清空計數寄存器VAL(就是下圖的CURRENT)。置CTRL
->ENABLE 位開始計時。
如果是中斷則允許Systick 中斷,在中斷例程中處理。如采用查詢模式則不斷讀
取控制寄存器的COUNTFLAG 標志位,判斷是否計時至零?;蛘卟扇∠铝幸环N
方法
當SysTick 定時器從1 計到0 時,它將把COUNTFLAG 位置位;而下述方法
可以清零之:
1. 讀取SysTick 控制及狀態(tài)寄存器(STCSR)
2. 往SysTick 當前值寄存器(STCVR)中寫任何數據
只有當VAL 值為0 時,計數器自動重載RELOAD。
SysTick 的最大使命,就是定期地產生異常請求,作為系統(tǒng)的時基。OS 都需要
這種“滴答”來推動任務和時間的管理。如欲使能SysTick 異常,則把STCSR.TI
CKINT 置位。另外,如果向量表被重定位到SRAM 中,還需要為SysTick 異
常建立向量,提供其服務例程的入口地址。
中斷方式參考:
void RCC_Configuration(void)
{
}
配置具體的systick()
void InitSysTick(void)
{
}
中斷的入口就在:SysTickHandler()
void SysTickHandler(void)
{
}
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