• STM32F4之系统滴答定时器

    一、系统滴答定时器概述

    传统定时器：如手机闹钟，闹钟等就是一个简单地计数器。

    定时器概念：由时钟源+计数器+计数值组成的计数单元。

    系统嘀嗒定时器首先是存在于内核里，系统嘀嗒时钟假如用的是同一个内核那么里面相关的配置，可能不同的就是主频。

    定时器概述

    平时数数的时候，每次数的时间不一致

    定时器：可以帮助我们进行有规律的计数

    可以知道每数一次的时间都是固定的

    定时器的本质 = 数一次的时间 * 数多少次

    系统滴答定时器的概述

    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,以维持操作系统“心跳”的节律。

    后面用到操作系统的时候就可以使用系统嘀嗒作为时基单元（5ms）

    SysTick（系统滴答）器原理：SysTick本质就是一个定时器。每来一个时钟脉冲计数一次，从规定数值递减到零时,表示定时时间到。

    SysTick作用：

    1为搭载操作系统的芯片提供心跳节拍：由于芯片搭载操作系统便于维护程序，很多产品都会搭载操作系统,操作系统需要一个心跳节拍。

    2如果是裸机使用系统滴答定时器时，可以将系统滴答定时器当做普通定时器使用。

    二、系统滴答定时器框架

    因为SysTick是属于内核的一部分，其被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常。

    滴答定时器介绍：

    SysTick 定时器是一个简单的递减 24 位定时器，可以在处理器时钟频率或参考时钟频率上运行

    (1)递减:定时器的计数器是向下递减的。1000-》0

    (2) 定时器是24位：计数器的计数范围。

    (3) 定时器时钟来源：处理器时钟频率（168MHZ）或参考时钟频率(168/8 =21MHZ)

    有上图得知滴答定时器是作为内核中NVIC的一部分的一部分，

    定时时间计算问题：

    • 24位递减计数器最大值224 = 16777216  = 798,915us
    • 选择21M参考时钟AHB经过8分频得到 最大计数时间ms = 16777216/21*000(1毫秒计数个数) = 799ms

    三、系统滴答定时器相关寄存器

    SysTick的控制与状态寄存器

    SysTick重载值寄存器

    SysTick当前值寄存器

     SysTick校准值寄存器

    该寄存器用于校准滴答定时器，所以必须要有一个参考时钟，写入TENMS中。

    注意点：如果使用参考时钟，必须写入一校准值(厂家在芯片出场的时候已经写入)；

    作为查询方式的配置步骤：（作为延时函数）

    属于内核的没有时钟使能

    1. 选择时钟源
    2. 清空递减计数值
    3. 写入重载值
    4. 开启递减计数器
    5. 等待标志位
    6. 关闭递减计数器

    作为中断(搭载操作系统)的配置流程

    Void SysTick_IRQ_Init(void)

    {

      ①时钟源选择

      ②配置自动重装载寄存器 

      ③清除当前计数器的值

      ④使能中断（模块级中断打开就行，核心机中断不用，SYStickz在内核里面不用使能，NVIC必须响应）

      ⑤设置中断优先级

      ⑥打开定时器

    }

    1. u32 fac_us = 0;
    2. u32 fac_ms = 0;
    3. //#ifdef SYSINter
    4. /************************************
    5. 函数功能：系统嘀嗒定时器初始化
    6. 函数形参：u32 nms
    7. 函数返回值：void
    8. 函数说明：
    9. 选择21M的时钟源
    10. 总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
    11. 1/21*21*1000*nms
    12. 作者：
    13. 日期：
    14. ************************************/
    15. void Systick_Interrupt_Init(u32 nms,char nus)
    16. {
    17. 	//1. 先选择时钟源（一般选择STCLK -- 21M）-- 选择好了记一次数的时间，1/21M s
    18. 	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 2);
    19. 	//2. 往重装载寄存器写值（记多少次）
    20. 	SysTick->LOAD =  21 * pow(1000,nus) *	nms;
    21. 	//3. 对VAL寄存器执行写操作（就可以把重装载值加载到计数器里）
    22. 	SysTick->VAL = 0;
    23. 	//4. 使能对应的中断标志
    24. 	SysTick->CTRL |= 0x1 << 1;
    25.  	//5. 配置中断优先级
    26. 	NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,NVIC_EncodePriority(7-2,2,2));
    27. 	//6. 使能计数器
    28. 	SysTick->CTRL |= 0x1 << 0;
    29. 	
    30. }
    31. //7. 编写中断服务函数	
    32. void SysTick_Handler(void)
    33. {
    34. 	//清除标志位
    35. 	if((SysTick->CTRL & 0x1 << 16))
    36. 	{
    37. 		if(fac_us>0)
    38. 		fac_us--;
    39. 		if(fac_ms>0)
    40. 		fac_ms--;
    41. //		printf("123456\r\n");
    42. 	}
    43. }
    44. //#else
    45. /************************************
    46. 函数功能：延时ms
    47. 函数形参：u32 nms
    48. 函数返回值：void
    49. 函数说明：
    50. 选择21M的时钟源
    51. 总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
    52. 1/21*21*1000*nms
    53. 作者：
    54. 日期：
    55. ************************************/
    56. void Delay_Ms(u32 nms,u32 nus)
    57. {
    58. 	//1. 先选择时钟源（一般选择STCLK -- 21M）-- 选择好了记一次数的时间，1/21M s
    59. 	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 2);
    60. 	//2. 往重装载寄存器写值（记多少次）
    61. 	SysTick->LOAD = 21 * 1000 *	nms;
    62. 	//3. 对VAL寄存器执行写操作（就可以把重装载值加载到计数器里）
    63. 	SysTick->VAL = 0;
    64. 	//4. 使能计数器
    65. 	SysTick->CTRL |= 0x1 << 0;
    66. 	//5. 等待计数时间到达
    67. 	while(!(SysTick->CTRL & (0x1 << 16)))
    68. 	{
    69. 		
    70. 	}
    71. 	//5. 关闭计数器
    72. 	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);
    73. }
    74. /************************************
    75. 函数功能：延时ms
    76. 函数形参：u32 nms
    77. 函数返回值：void
    78. 函数说明：
    79. 选择21M的时钟源
    80. 总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
    81. 1/21*21*1000*nms
    82. 作者：
    83. 日期：
    84. ************************************/
    85. void DElay_US(u32 nms, u32 nus)
    86. {
    87. 	if(nus<=500)
    88. 	{
    89. 		fac_us=1;
    90. 		Systick_Interrupt_Init(nms,nus);
    91. 	}
    92. 	else
    93. 	{
    94. 		fac_us = nus;
    95. 		Systick_Interrupt_Init(1,nus);
    96. 		
    97. 	}
    98. 	 
    99. 	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);
    100. }
    101. /************************************
    102. 函数功能：延时ms
    103. 函数形参：u32 nms
    104. 函数返回值：void
    105. 函数说明：
    106. 选择21M的时钟源
    107. 总的计数时间=记一次数的时间*LOAD的值
    108. 1/21*21*1000*nms
    109. 作者：
    110. 日期：
    111. ************************************/
    112. void DElay_MS(u32 nms, u32 nus)
    113. {
    114. 	if(nms<=500)
    115. 	{
    116. 		u32 fac_ms = 0;
    117. 		Systick_Interrupt_Init(nms,1);
    118. 	}
    119. 	else
    120. 	{
    121. 		fac_ms = nms;
    122. 		Systick_Interrupt_Init(nms,1);
    123. 		
    124. 	}
    125. 	while(fac_ms !=0);
    126. 	SysTick->CTRL &= ~(0x1 << 16);
    127.  
    128. }

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_52483742/article/details/133962841