STM32—SysTick使用方法

一、STM32的SysTick简介

　　SysTick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的作用：

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。这样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的时钟选择：

二、SYSTICK的寄存器

、

三、SYSTICK的配置和函数解析

SysTick定时器的使用主要有HAL_SYSTICK_Config（）函数和HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig（）函数。如下，

    /**Configure the Systick interrupt time 

    */

  HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq()/1000);// 设置定时时间

    /**Configure the Systick 

    */

  HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//选择SYSTICK时钟源，

  /* SysTick_IRQn interrupt configuration */

  HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0);//设定优先级

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：时钟频率为：AHB的8分频；AHB=72MHz那么systick的时钟频率为72/8MHz=9MHz;要定时1秒，则

重装载值=9000000X1=9000000；

定时10毫秒

重状态值=9000000X0.01=90000

//两个时钟源的定义

#define SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8    (0x00000000U)

#define SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK         (0x00000004U)

uint32_t HAL_SYSTICK_Config(uint32_t TicksNumb)

{

   return SysTick_Config(TicksNumb);

}

  \brief   System Tick Configuration

  \details 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.//返回0，配置成功

  \return          1  Function failed.//返回1，失败

  \note    When the variable __Vendor_SysTickConfig is set to 1, then the

           function SysTick_Config is not included. In this case, the file device.h

           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)//超过最大定时值，返回1，SysTick_LOAD_RELOAD_Msk值为2的24方-1；即0xFFFFFF

  {

    return (1UL);                                                   /* Reload value impossible */

  }

  SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);                         /* set reload register */

  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */

  SysTick->VAL   = 0UL;    //SysTick Current Value Register,设为0   /* Load the SysTick Counter Value */

  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |

                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                         /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */

  return (0UL);                                                     /* Function successful */

}

SYSTICK内部寄存器的结构体定义，和上面图中的寄存器一一对应。

typedef struct

{

  __IOM uint32_t CTRL;                   /*!< Offset: 0x000 (R/W)  SysTick Control and Status Register */

  __IOM uint32_t LOAD;                   /*!< Offset: 0x004 (R/W)  SysTick Reload Value Register */

  __IOM uint32_t VAL;                    /*!< Offset: 0x008 (R/W)  SysTick Current Value Register */

  __IM  uint32_t CALIB;                  /*!< Offset: 0x00C (R/ )  SysTick Calibration Register */

} SysTick_Type;

SysTick定时器的时钟源选择函数如下：

void HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(uint32_t CLKSource)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(CLKSource));

  if (CLKSource == SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK)

  {

    SysTick->CTRL |= SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK;//见上面的宏定义，(0x00000004U)，即把CLKSOURCE控制寄存器位置1；

  }

  else

  {

    SysTick->CTRL &= ~SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK;//把CLKSOURCE控制寄存器位置0；

  }

}

systick定时器的处理函数为空，并未执行任何动作，如下：

void SysTick_Handler(void)

{

  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */

  HAL_IncTick();

  HAL_SYSTICK_IRQHandler();

  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */

}

void HAL_SYSTICK_IRQHandler(void)

{

  HAL_SYSTICK_Callback();

}

__weak void HAL_SYSTICK_Callback(void)

{

  /* NOTE : This function Should not be modified, when the callback is needed,

            the HAL_SYSTICK_Callback could be implemented in the user file

   */

}

注意：当主芯片需使用SLEEP模式时，SYSTICK的异常请求会唤醒SLEEP模式，进入SLEEP模式前需要把TICKINT控制器置为0。

HAL_SuspendTick();//把TICKINT控制寄存器置0；

HAL_PWR_EnterSLEEPMode(PWR_MAINREGULATOR_ON,PWR_SLEEPENTRY_WFI);

HAL_ResumeTick();//把TICKINT控制寄存器置1；

__weak void HAL_SuspendTick(void)

{

  /* Disable SysTick Interrupt */

  CLEAR_BIT(SysTick->CTRL,SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);//置0

}

__weak void HAL_ResumeTick(void)

{

  /* Enable SysTick Interrupt */

  SET_BIT(SysTick->CTRL,SysTick_CTRL_TICKINT_Msk);//置1

}