STM32的SYSTICK定时器（系统滴答定时器）
什么是SysTick？
这是⼀个24位的系统节拍定时器system tick timer,SysTick，具有⾃动重载和溢出中断功能，所有基于Cortex_M3处理器的微控制器都可以由这个定时器获得⼀定的时间间隔。 SysTick作⽤
在单任务引⽤程序中，因为其架构就决定了它执⾏任务的串⾏性，这就引出⼀个问题：当某个任务出现问题时，就会牵连到后续的任务，进⽽导致整个系统崩溃。 要解决这个问题，可以使⽤实时操作系统（RTOS）.因为RTOS以并⾏的架构处理任务，单⼀任务的崩溃并不会牵连到整个系统。这样⽤户出于可靠性的考虑可能就会基于RTOS来设计⾃⼰的应⽤程序。SYSTICK存在的意义就是提供必要的时钟节拍，为RTOS的任务调度提供⼀个有节奏的“⼼跳”。 微控制器的定时器资源⼀般⽐较丰富，⽐如STM32存在8个定时器，为啥还要再提供⼀个SYSTICK？
原因就是所有基于ARM Cortex_M3内核的控制器都带有SysTick定时器，这样就⽅便了程序在不同的器件之间的移植。⽽使⽤RTOS的第⼀项⼯作往往就是将其移植到开发⼈员的硬件平台上，由于SYSTICK的存在⽆疑降低了移植的难度。
SysTick定时器除了能服务于操作系统之外，还能⽤于其它⽬的：如作为⼀个闹铃，⽤于测量时间等。
要注意的是，当处理器在调试期间被喊停（halt）时，则SysTick定时器亦将暂停运作。
SysTick时钟的选择
SysTick寄存器说明在《Cortex-M3权威指南》（chap8.SysTick定时器章节）有说明 ⽤户可以在位于Cortex_M3处理器系统控制单元中的系统节拍定时器控制和状态寄存器（SysTick control and status register ,SCSR）选择systick 时钟源。如将SCSR中的CLKSOURCE位置位，SysTick会在CPU频率下运⾏；⽽将CLKSOUCE位清除则SysTick会以CPU主频的1/8频率运⾏。
不存在stm32f10x_systick.c⽂件，故原来的⼀些函数也不存在，⽐如SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalState
NewState)；等
在3.5版本的库函数中与systick相关的函数只有两个
第⼀个，SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h头⽂件中进⾏定义的。
制作奖章第⼆个，void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，在misc.c⽂件中定义的。
SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h
主要的作⽤：
1、初始化systick
2、打开systick
3、打开systick的中断并设置优先级
4、返回⼀个0代表成功或1代表失败结晶器铜管
注意：
Uint32_t ticks 即为重装值，
这个函数默认使⽤的时钟源是AHB，即不分频。
要想分频，调⽤void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，
但是要注意函数调⽤的次序，先SysTick_Config(uint32_t ticks)，
后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)函数说明：
1/*
2* @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.
3* @param ticks number of ticks between two interrupts
4* @return 1 = failed, 0 = successful
5* Initialise the system tick timer and its interrupt and start the
砭石能量房6* system tick timer / counter in free running mode to generate
7* periodical interrupts.
8*/
9static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
10 {
11if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1);
12/* Reload value impossible */重装载值必须⼩于0XFF FFFF，因为这是⼀个24位的递减计数器
13
14 SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
15/* set reload register *///设置重装载值，
16 SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定义见后⾯
拖曳声纳
17 NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);
18/* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */
19 SysTick->VAL = 0;
20/* Load the SysTick Counter Value */
21 SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | //配置 CTRL寄存器，选择内核时钟FCLK为时钟源（STM32 的FCLK为72M）
22 SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | //开启SysTick中断
23 SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //SysTick使能
24/* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
25return (0);
26/* Function successful */
27 }
与systick相关的寄存器定义
1/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick
2 memory mapped structure for SysTick
3 @{
4*/
5 typedef struct
6 {
7 __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */
8 __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */
9 __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */
10 __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */
11 } SysTick_Type;
与systick寄存器相关的寄存器及位的宏定义
/
* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/状态寄存器
#define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos 16 /*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Position */
#define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk (1ul << SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos)
/*!< SysTick CTRL: COUNTFLAG Mask */溢出标志位
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2 /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos)
/*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */时钟源选择位，0=外部时钟；1=内核时钟
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1ul << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos)
/*!< SysTick CTRL: TICKINT Mask */异常请求位
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */
simota#define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1ul << SysTick_CTRL_ENABLE_Pos)
/*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */使能位
/* SysTick Reload Register Definitions */
#define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos 0 /*!< SysTick LOAD: RELOAD Position */
#define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_LOAD_RELOAD_Pos)
/*!< SysTick LOAD: RELOAD Mask */
/* SysTick Current Register Definitions */
#define SysTick_VAL_CURRENT_Pos 0 /*!< SysTick VAL: CURRENT Position */
#define SysTick_VAL_CURRENT_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos)
/*!< SysTick VAL: CURRENT Mask */
/* SysTick Calibration Register Definitions */
#define SysTick_CALIB_NOREF_Pos 31 /*!< SysTick CALIB: NOREF Position */
#define SysTick_CALIB_NOREF_Msk (1ul << SysTick_CALIB_NOREF_Pos)
/*!< SysTick CALIB: NOREF Mask */
#define SysTick_CALIB_SKEW_Pos 30 /*!< SysTick CALIB: SKEW Position */
#define SysTick_CALIB_SKEW_Msk (1ul << SysTick_CALIB_SKEW_Pos)
/*!< SysTick CALIB: SKEW Mask */
#define SysTick_CALIB_TENMS_Pos 0 /*!< SysTick CALIB: TENMS Position */
#define SysTick_CALIB_TENMS_Msk (0xFFFFFFul << SysTick_VAL_CURRENT_Pos) /*!< SysTick CALIB: TENMS Mask */ /*@}*//* end of group CMSIS_CM3_SysTick */
void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
作⽤：
选择systick的时钟源，AHB时钟或AHB的8分频
库函数中默认使⽤的是AHB时钟（在SysTick_Config()函数中设置），即72MHz
函数说明：
/**
* @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;
}
else
{
SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8;
}
}
Systick时钟源的定义：
/** @defgroup SysTick_clock_source
* @{
*/
#define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 ((uint32_t)0xFFFFFFFB)//将控制状态寄存器的第⼆位置0，即⽤外部时钟源
#define SysTick_CLKSource_HCLK ((uint32_t)0x00000004)//将控制状态寄存器的第⼆位置1，即⽤内核时钟
#define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \
((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8))
与systick相关的寄存器的说明
SysTick寄存器说明在《Cortex-M3权威指南》（chap8.SysTick定时器章节）有说明
Systick使⽤实践
定时时间的设定：：
Systick定时时间的设定
重装载值=systick 时钟频率(Hz)X想要的定时时间（S）
如果时钟频率为：AHB的8分频；AHB=72MHz那么systick的时钟频率为72/8MHz=9MHz
若要定时1秒，则重装载值=9000000X1=9000000，调⽤函数：SysTick_Config(9000000X1);
若要定时1毫秒，重状态值=9000000X0.001=90000，调⽤函数：SysTick_Config(9000000/1000); Systick的中断处理函数
在startup_stm32f10x_hd.s启动⽂件中有定义。
DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
根据需要直接编写中断处理函数即可：
Void SysTick_Handler (void)
{ ;}
注意：
如果在⼯程中，加⼊了stm32f10x_it.c,⽽⼜在主函数中编写中断函数，则会报错。
因为在stm32f10x_it.c⽂件中，也有这个中断函数的声明，只是内容是空的。
/**
* @brief This function handles SysTick Handler.
* @param None
* @retval None
*/
void SysTick_Handler(void)
{
}
中断优先级的修改
在调⽤SysTick_Config(uint32_t ticks)之后，调⽤ void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)。这个函数在core_cm3.h头⽂件中。
具体内容如下：
/**
* @brief Set the priority for an interrupt
* @param IRQn The number of the interrupt for set priority
* @param priority The priority to set
* Set the priority for the specified interrupt. The interrupt
* number can be positive to specify an external (device specific)
* interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt.
* Note: The priority cannot be set for every core interrupt.
*/
static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, uint32_t priority)
{
if(IRQn < 0) {
SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */
else {
NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for device specific Interrupts */
}
下⾯以⼀个实例来说明：
利⽤systick来实现以1秒的时间间隔，闪亮⼀个LED指⽰灯，指⽰灯接在GPIOA.8，低电平点亮。
#include "stm32f10x.h"
//函数声明
void GPIO_Configuration(void);//设置GPIOA.8端⼝
u32 t;//定义⼀个全局变量
int main(void)
{
// SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
SysTick_Config(9000000);
SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
GPIO_Configuration();
while(1);
}
//GPIOA.8设置函数
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义⼀个端⼝初始化结构体
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//打开GPIOA⼝时钟
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//设置为推挽输出
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置输出频率50M
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;//指定第8脚
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