STM32之SysTick - 技术栈

1. SysTick介绍

1.1 什么是SysTick

• SysTick，既滴答定时器 ，是内核中的一个特殊定时器，用于提供系统级的定时服务 。该定时器是一个24 位的递减计数器，具有自动重装载值的功能。当计数器到达自动重装载值的时候，它会自动重新加载并开始新的计数周期。

• SysTick定时器的主要功能包括实现简单的延时 ，生成定时中断以及进行精准定时和周期定时 等。此外，SysTick定时器还可以被用作其他目的，例如，作为操作系统的时基 ( 如FreeRTOS),软件看门狗等系统调度操作，在STM32中SysTick通常以HCLK(APB 时钟 ) 或者 HCLK/8作为运行时钟。

1.2 SysTick工作原理

• 在使用Systick定时器进行延时操作时，可以设定初值并使能滴答定时器后，每经过一个系统时钟周期 ，计数值就减1。当计数到0时，Systick计数器会自动重装初值并继续计数，同时内部的COUNTFLAG标志会置位，触发中断（如果中断使能）。这样，可以在中断处理函数中实现特定的延时逻辑。

2. SysTick寄存器

2.1 SysTick控制及状态寄存器(CTRL)

• 这个寄存器主要用于使能时钟和中断，选择时钟来源，以及提供定时器当前状态查询功能(COUNTFLAG)。

• 控制位有COUNTFLAG,CLKSOURCE,TICKINT,ENABLE等。

2.2 SysTick重装载值寄存器(LOAD)

• 这个寄存器主要用于设置SysTick定时器的重装载值，即定时器计数值的初始化

• 当计数器递减到0的时候，如果使能自动重装载值的功能，则计数器的值会被自动设置成这个寄存器的值，从而进行下一个计数周期。

• 控制位有RELOAD，如图:

2.3 SysTick当前数值寄存器(VAL)

• 这个寄存器的主要作用是读取或者写入 SysTick 定时器的值。

• 当读取的时候，返回当前计数器的剩余值，当写入时，则清零计数器的值，并且还会清除CTRL寄存器里面COUNTFLAG标志。

• 控制位是CURRENT，如图:

3. 手写延时函数

• 在delay.c文件中，只要会了us级别延时，后面的ms和s级延时，按照单位换算就行了，HAL库已经有了HAL_Delay这个延时函数，为什么还要重写一个？因为HAL库这个只能提供ms级别的延时，而重写这个能提供us级别延时。

cpp 复制代码

void delay_us(uint32_t nus)
{
    uint32_t temp;
    SysTick->LOAD = 72 * nus;                           /* 设置定时器重装值 */
    SysTick->VAL = 0x00;                                /* 清空当前计数值 */
    SysTick->CTRL |= 1 << 2;                            /* 设置分频系数为1分频 */
    SysTick->CTRL |= 1 << 0;                            /* 启动定时器 */
    do
    {
        temp = SysTick->CTRL;
    } while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));     /* 等待计数到0 */
    SysTick->CTRL &= ~(1 << 0);                         /* 关闭定时器 */
}

4. 手写带操作系统延时函数，上述已经有了一个us级别延时，为什么还要写带操作系统的延时，因为上述的延时是需要频繁打开关闭计数器

4.1 具体流程，如下图:

4.2 代码

cpp 复制代码

/*void delay_us(uint32_t nus){//这个不用关闭计数器，
    uint32_t ticks = nus * 72;//一共要计的多少个数
    uint32_t tcnt = 0;//已经计了多少个数
    uint32_t told = SysTick->VAL;    //上次循环VAL的值
    uint32_t tnow = SysTick->VAL;//当前VAL的值
    while(1){//递减计数器
        tnow = SysTick->VAL;//获得当前VAL值
        if(tnow != told){
           if(tnow < told){
              tcnt += (told - tnow);
           }else {
              tcnt += SysTick->LOAD - (tnow - told);
           }
        }
        told = tnow;
        if(tcnt >= ticks){
            break;
        }
    }

}*/

void delay_us(uint32_t nus){//所有的配置都在HAL_InitTick这里配置好了
    uint32_t ticks = nus * 72;//一共要计的多少个数
    uint32_t tcnt = 0;//已经计了多少个数
    uint32_t told = SysTick->VAL;    //上次循环VAL的值
    uint32_t tnow ;//当前VAL的值
    uint32_t reload = SysTick->LOAD;//重装载值
    while(1){
        tnow = SysTick->VAL;//获得当前VAL值
        if(tnow != told){
           if(tnow < told){
              tcnt += (told - tnow);
           }else {
              tcnt += reload - (tnow - told);
           }
           
           told = tnow;
           if(tcnt >= ticks){
                 break;
           }   
        }
        
    }

}