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什么是SYSTICK:
這是一個(gè)24位的系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器system tick timer,SysTick,具有自動(dòng)重載和溢出中斷功能，所有基于Cortex_M3處理器的微控制器都可以由這個(gè)定時(shí)器獲得一定的時(shí)間間隔。
作用：
在單任務(wù)引用程序中，因?yàn)槠浼軜?gòu)就決定了它執(zhí)行任務(wù)的串行性，這就引出一個(gè)問題：當(dāng)某個(gè)任務(wù)出現(xiàn)問題時(shí)，就會(huì)牽連到后續(xù)的任務(wù)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。要解決這個(gè)問題，可以使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）.
因?yàn)镽TOS以并行的架構(gòu)處理任務(wù)，單一任務(wù)的崩潰并不會(huì)牽連到整個(gè)系統(tǒng)。這樣用戶出于可靠性的考慮可能就會(huì)基于RTOS來設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用程序。這樣SYSTICK存在的意義就是提供必要的時(shí)鐘節(jié)拍，為RTOS的任務(wù)調(diào)度提供一個(gè)有節(jié)奏的“心跳”。
微控制器的定時(shí)器資源一般比較豐富，比如STM32存在8個(gè)定時(shí)器，為啥還要再提供一個(gè)SYSTICK？原因就是所有基于ARM Cortex_M3內(nèi)核的控制器都帶有SysTick定時(shí)器，這樣就方便了程序在不同的器件之間的移植。而使用RTOS的第一項(xiàng)工作往往就是將其移植到開發(fā)人員的硬件平臺(tái)上，由于SYSTICK的存在無疑降低了移植的難度。
SysTick定時(shí)器除了能服務(wù)于操作系統(tǒng)之外，還能用于其它目的：如作為一個(gè)鬧鈴，用于測(cè)量時(shí)間等。
要注意的是，當(dāng)處理器在調(diào)試期間被喊停（halt）時(shí)，則SysTick定時(shí)器亦將暫停運(yùn)作。
時(shí)鐘的選擇：
用戶可以在位于Cortex_M3處理器系統(tǒng)控制單元中的系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器控制和狀態(tài)寄存器（SysTick control and status register ,SCSR）選擇systick 時(shí)鐘源。如將SCSR中的CLKSOURCE位置位，SysTick會(huì)在CPU頻率下運(yùn)行；而將CLKSOUCE位清除則SysTick會(huì)以CPU主頻的1/8頻率運(yùn)行。
3.5版本的庫函數(shù)與以往的有所區(qū)別
不存在stm32f10x_systick.c文件，故原來的一些函數(shù)也不存在，比如SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState);等
在3.5版本的庫函數(shù)中與systick相關(guān)的函數(shù)只有兩個(gè)
第一個(gè)，SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h頭文件中進(jìn)行定義的。
第二個(gè)，void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，在misc.c文件中定義的。
SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h
主要的作用：
1、初始化systick
2、打開systick
3、打開systick的中斷并設(shè)置優(yōu)先級(jí)
4、返回一個(gè)0代表成功或1代表失敗
注意：
Uint32_t ticks??即為重裝值，
這個(gè)函數(shù)默認(rèn)使用的時(shí)鐘源是AHB，即不分頻。
要想分頻，調(diào)用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，
但是要注意函數(shù)調(diào)用的次序，先SysTick_Config(uint32_t ticks)，
后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)
函數(shù)說明：
/**
* @brief??Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.
*
* @param? ?ticks? ?number of ticks between two interrupts
* @return??1 = failed, 0 = successful
*
* Initialise the system tick timer and its interrupt and start the
* system tick timer / counter in free running mode to generate
* periodical interrupts.
*/
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)??return (1);? ?? ?? ?? ?
/* Reload value impossible */重裝載值必須小于0XFF FFFF,為什么，這是一個(gè)24位的遞減計(jì)數(shù)器。
SysTick->LOAD??= (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
/* set reload register */設(shè)置重裝載值，SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定義見后面
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1CTRL??= SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk? ?|
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;? ?? ?? ?? ?? ?? ?
/* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
return (0);
/* Function successful */
}
#endif
與systick相關(guān)的寄存器定義
/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick
memory mapped structure for SysTick
@{
*/
typedef struct
{
__IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00??SysTick Control and Status Register */
__IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04??SysTick Reload Value Register? ?? ? */
__IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08??SysTick Current Value Register? ?? ?*/
__I??uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C??SysTick Calibration Register? ?? ???*/
} SysTick_Type;
與systick寄存器相關(guān)的寄存器及位的宏定義
/* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/狀態(tài)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 */ 溢出標(biāo)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 */時(shí)鐘源選擇位，0=外部時(shí)鐘；1=內(nèi)核時(shí)鐘
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*！《 SysTick CTRL： TICKINT Position */
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk （1ul 《《 SysTick_CTRL_TICKINT_Pos）
/*！《 SysTick CTRL： TICKINT Mask */異常請(qǐng)求位
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*！《 SysTick CTRL： ENABLE Position */
#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：
選擇systick的時(shí)鐘源，AHB時(shí)鐘或AHB的8分頻
庫函數(shù)中默認(rèn)使用的是AHB時(shí)鐘（在SysTick_Config（）函數(shù)中設(shè)置），即72MHz
函數(shù)說明：
/**
* @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時(shí)鐘源的定義：
/** @defgroup SysTick_clock_source
* @{
*/
#define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 （（uint32_t）0xFFFFFFFB）//將控制狀態(tài)寄存器的第二位置0，即用外部時(shí)鐘源
#define SysTick_CLKSource_HCLK （（uint32_t）0x00000004）//將控制狀態(tài)寄存器的第二位置1，即用內(nèi)核時(shí)鐘
#define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE（SOURCE） （（（SOURCE） == SysTick_CLKSource_HCLK） || \
（（SOURCE） == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8））
與systick相關(guān)的寄存器的說明
SysTick寄存器說明在《Cortex-M3權(quán)威指南》（chap8.SysTick定時(shí)器章節(jié)）有說明
Systick使用實(shí)踐
Systick定時(shí)時(shí)間的設(shè)定：
重裝載值=systick 時(shí)鐘頻率（Hz）X想要的定時(shí)時(shí)間（S）
如果時(shí)鐘頻率為：AHB的8分頻；AHB=72MHz那么systick的時(shí)鐘頻率為72/8MHz=9MHz
若要定時(shí)1秒，則重裝載值=9000000X1=9000000，調(diào)用函數(shù)：SysTick_Config（9000000X1）;
若要定時(shí)1毫秒，重狀態(tài)值=9000000X0.001=90000，調(diào)用函數(shù)：SysTick_Config（9000000/1000）;
Systick的中斷處理函數(shù)
在startup_stm32f10x_hd.s啟動(dòng)文件中有定義。
DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
根據(jù)需要直接編寫中斷處理函數(shù)即可：
Void SysTick_Handler （void）
{ ;}
注意：
如果在工程中，加入了stm32f10x_it.c，而又在主函數(shù)中編寫中斷函數(shù)，則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
因?yàn)樵趕tm32f10x_it.c文件中，也有這個(gè)中斷函數(shù)的聲明，只是內(nèi)容是空的。
/**
* @brief This function handles SysTick Handler.
* @param None
* @retval None
*/
void SysTick_Handler（void）
{
}
中斷優(yōu)先級(jí)的修改
在調(diào)用SysTick_Config（uint32_t ticks）之后，調(diào)用 void NVIC_SetPriority（IRQn_Type IRQn， uint32_t priority）。這個(gè)函數(shù)在core_cm3.h頭文件中。
具體內(nèi)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 */
}
下面以一個(gè)實(shí)例來說明：
利用systick來實(shí)現(xiàn)以1秒的時(shí)間間隔，閃亮一個(gè)LED指示燈，指示燈接在GPIOA.8，低電平點(diǎn)亮。
#include “stm32f10x.h”
//函數(shù)聲明
void GPIO_Configuration（void）;//設(shè)置GPIOA.8端口
u32 t;//定義一個(gè)全局變量
int main（void）
{
// SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）;
SysTick_Config（9000000）;
SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）;
GPIO_Configuration（）;
while（1）;
}
//GPIOA.8設(shè)置函數(shù)
void GPIO_Configuration（void）
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定義一個(gè)端口初始化結(jié)構(gòu)體
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA， ENABLE）;//打開GPIOA口時(shí)鐘
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//設(shè)置為推挽輸出
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//設(shè)置輸出頻率50M
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;//指定第8腳
GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStruct）;//初始化GPIOA.8
GPIO_SetBits（ GPIOA， GPIO_Pin_8）;//置高GPIOA.8，關(guān)閉LED
}
//systick中斷函數(shù)
void SysTick_Handler（void）
{
t++;
if（t》=1）
{
if（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA， GPIO_Pin_8）==1）
{GPIO_ResetBits（ GPIOA， GPIO_Pin_8）;}
}
if（t》=2）
{
if（GPIO_ReadInputDataBit（GPIOA， GPIO_Pin_8）==0）
{GPIO_SetBits（ GPIOA， GPIO_Pin_8）;}
t=0;
}
}
模擬后的結(jié)果
1、8分頻后結(jié)果
總結(jié)：
1、要使用systick定時(shí)器，只需調(diào)用SysTick_Config（uint32_t ticks）函數(shù)即可，
函數(shù)自動(dòng)完成：重裝載值的裝載，時(shí)鐘源選擇，計(jì)數(shù)寄存器復(fù)位，中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置（最低），開中斷，開始計(jì)數(shù)的工作。
2、要修改時(shí)鐘源調(diào)用SysTick_CLKSourceConfig（uint32_t SysTick_CLKSource），也可按照SysTick_Config（）中默認(rèn)設(shè)置FCLK不變。
3、要修改中斷優(yōu)先級(jí)調(diào)用
void NVIC_SetPriority（IRQn_Type IRQn， uint32_t priority）
應(yīng)用說明：
1、因systick是一個(gè)24位的定時(shí)器，故重裝值最大值為2的24次方=16 777 215，
要注意不要超出這個(gè)值。
2、systick是cortex_m3的標(biāo)配，不是外設(shè)。故不需要在RCC寄存器組打開他的時(shí)鐘。
3、每次systick溢出后會(huì)置位計(jì)數(shù)標(biāo)志位和中斷標(biāo)志位，計(jì)數(shù)標(biāo)志位在計(jì)數(shù)器重裝載后被清除，而中斷標(biāo)志位也會(huì)隨著中斷服務(wù)程序的響應(yīng)被清除，所以這兩個(gè)標(biāo)志位都不需要手動(dòng)清除。
4、采用使用庫函數(shù)的方法，只能采用中斷的方法響應(yīng)定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間到，如要采用查詢的方法，那只能采用設(shè)置systick的寄存器的方法，具體操作以后再做分析。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論