文章目录
- [一、SysTick 核心寄存器](#一、SysTick 核心寄存器)
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- [ SysTick 寄存器地址固定在 0xE000E010，核心 4 个寄存器：](# SysTick 寄存器地址固定在 0xE000E010，核心 4 个寄存器：)
- [ 核心规则：](# 核心规则：)
- [二、SysTick 寄存器编程](#二、SysTick 寄存器编程)
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- [ 1、精准 us/ms 延时函数（非中断方式）](# 1、精准 us/ms 延时函数（非中断方式）)
- [ 2、SysTick 周期性中断（1ms 中断）](# 2、SysTick 周期性中断（1ms 中断）)
- 三、小结
SysTick（系统滴答定时器）是 Cortex-M 内核自带的外设，无需依赖 STM32 片上外设，常用来实现精准延时、系统心跳（如 RTOS 时钟节拍）。
一、SysTick 核心寄存器
SysTick 寄存器地址固定在 0xE000E010，核心 4 个寄存器：
核心规则：
SysTick 时钟源默认是系统时钟（72MHz）（STM32F103）；
递减计数：从 LOAD 值减到 0，触发 COUNTFLAG（或中断），然后自动重载；
延时计算公式：LOAD = (时钟频率 × 延时时间) - 1（减 1 是因为从 0 开始计数）。
二、SysTick 寄存器编程
1、精准 us/ms 延时函数（非中断方式）
实现微秒 / 毫秒级阻塞延时，无中断、占用 CPU 但简单高效。
c
#include "stm32f10x.h"
// 全局变量：SysTick时钟频率（72MHz）
#define SYSTICK_CLK 72000000
/**
* @brief SysTick初始化（关闭中断，仅用于延时）
*/
void SysTick_Init(void)
{
SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 先关闭SysTick
SysTick->VAL = 0; // 清空当前计数值
}
/**
* @brief SysTick微秒延时（寄存器版）
* @param us：延时微秒数（最大支持 999999us，超过需拆分）
*/
void SysTick_Delay_us(uint32_t us)
{
uint32_t load_val;
// 1. 计算重装载值：72MHz → 1us需要计数72次
load_val = (SYSTICK_CLK / 1000000) * us - 1;
// 防止重载值超过SysTick_LOAD_RELOAD_Msk（24位最大值）
if(load_val > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
{
load_val = SysTick_LOAD_RELOAD_Msk;
}
// 2. 设置重装载值
SysTick->LOAD = load_val;
// 3. 清空当前计数值
SysTick->VAL = 0;
// 4. 开启SysTick（关闭中断，时钟源=系统时钟）
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
// 5. 等待计数完成（COUNTFLAG位为1）
while(!(SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk));
// 6. 关闭SysTick
SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
/**
* @brief SysTick毫秒延时（寄存器版）
* @param ms：延时毫秒数
*/
void SysTick_Delay_ms(uint32_t ms)
{
// 拆分长延时，避免LOAD值溢出（24位最大值约186ms@72MHz）
while(ms--)
{
SysTick_Delay_us(1000);
}
}
/**
* @brief 测试：LED闪烁（PC13）
*/
void GPIO_Init_LED(void)
{
// 开启GPIOC时钟
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPCEN;
// 配置PC13为推挽输出
GPIOC->CRH &= ~(GPIO_CRH_MODE13 | GPIO_CRH_CNF13);
GPIOC->CRH |= GPIO_CRH_MODE13_0;
GPIOC->ODR |= GPIO_ODR_ODR13; // 初始熄灭
}
// 主函数测试
int main(void)
{
SysTick_Init(); // 初始化SysTick
GPIO_Init_LED(); // 初始化LED
while(1)
{
GPIOC->ODR ^= GPIO_ODR_ODR13; // 翻转LED
SysTick_Delay_ms(500); // 延时500ms
}
}2、SysTick 周期性中断（1ms 中断）
用于系统节拍（如 RTOS 时钟、定时任务），中断方式不阻塞 CPU。
c
#include "stm32f10x.h"
// 全局变量：1ms中断计数
uint32_t SysTick_Count = 0;
/**
* @brief SysTick初始化（1ms中断）
*/
void SysTick_IRQ_Init(void)
{
SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; // 关闭SysTick
SysTick->VAL = 0; // 清空计数值
// 1. 设置1ms重装载值：72MHz → 1ms需要72000次计数
SysTick->LOAD = (SYSTICK_CLK / 1000) - 1;
// 2. 配置NVIC（SysTick中断优先级）
// SysTick是内核中断，优先级由SCB->SHPR3的bit24-31配置
SCB->SHPR3 |= (0x20 << 24); // 抢占优先级2（高4位有效）
// 3. 开启SysTick中断 + 开启SysTick + 时钟源=系统时钟
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
/**
* @brief SysTick中断服务函数（内核中断，名称固定）
*/
void SysTick_Handler(void)
{
// 清除中断标志（读COUNTFLAG自动清，或写VAL=0）
SysTick->VAL = 0;
// 业务逻辑：1ms计数+1
SysTick_Count++;
}
/**
* @brief 基于SysTick计数的ms延时（非阻塞版）
* @param ms：延时毫秒数
*/
void SysTick_Delay_ms_IRQ(uint32_t ms)
{
uint32_t target = SysTick_Count + ms;
while(SysTick_Count < target);
}
// 主函数测试
int main(void)
{
SysTick_IRQ_Init(); // 初始化SysTick中断（1ms）
GPIO_Init_LED(); // 复用上面的GPIO_Init_LED函数
while(1)
{
GPIOC->ODR ^= GPIO_ODR_ODR13; // 翻转LED
SysTick_Delay_ms_IRQ(500); // 基于中断的500ms延时
}
}三、小结
SysTick 寄存器编程核心：配置LOAD（重装载值）→ 清空VAL → 控制CTRL（开启 / 中断）；
非中断版延时简单高效，适合短延时；中断版不阻塞 CPU，适合系统节拍；
注意 24 位 LOAD 寄存器的溢出限制，长延时需拆分处理，且时钟源需与计算值匹配。