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第七章:系统滴答定时器(systick)应用

2018-07-30 08:48 148 查看

1.systick介绍
Systick就是一个定时器而已,只是它放在了NVIC中,主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断(号称滴答中断)。滴答中断?这里来简单地解释一下。操作系统进行运转的时候,也会有“心跳”。它会根据“心跳”的节拍来工作,把整个时间段分成很多小小的时间片,每个任务每次只能运行一个“时间片”的时间长度就得退出给别的任务运行,这样可以确保任何一个任务都不会霸占整个系统不放。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它的寄存器,以维持操作系统“心跳”的节律。 只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除,就永不停息。
知道systick在系统中的地位后,我们来了解systick的实现。这里只是举例说明systick的使用。它有四个寄存器,笔者把它列出来:
SysTick->CTRL, –控制和状态寄存器
SysTick->LOAD, –重装载寄存器
SysTick->VAL, –当前值寄存器
SysTick->CALIB, –校准值寄存器
下图有他们的分别描述: 下图引用地址:https://www.geek-share.com/detail/2487671841.html

2.systick编程
现在我们想通过Systick定时器做一个精确的延迟函数,比如让LED精确延迟1秒钟闪亮一次。
思路:利用systick定时器为递减计数器,设定初值并使能它后,它会每个1系统时钟周期计数器减,计数到 0时,SysTick计数器自动重装初值并继续计数,同时触发中断。
那么每次计数器减到0,时间经过了:系统时钟周期 *计数器初值。我们使用72M作为系统时钟,那么每次计数器减1所用的时间是1/72M,计数器的初值如果是72000,那么每次计数器减到0,时间经过(1/72M)*72000= 0.001,即1ms。(简单理解:用72M的时钟频率,即1s计数72M=72000000次,那1ms计数72000次,所以计数值为72000)

首先,我们需要有一个72M的systick系统时钟,那么,使用下面这个时钟OK就 !
SystemInit();
这个函数可以让主频运行到72M。可以把它作为systick的时钟源。
接着开始配置systick,实际上配置systick的严格过程如下:
1、调用SysTick_CounterCmd() –失能SysTick计数器
2、调用SysTick_ITConfig() –失能SysTick中断
3、调用SysTick_CLKSourceConfig() –设置SysTick时钟源。
4、调用SysTick_SetReload() –设置SysTick重装载值。
5、调用SysTick_ITConfig() –使能SysTick中断
6、调用SysTick_CounterCmd() –开启SysTick计数器
这里大家一定要注意,必须使得当前寄存器的值VAL等于0!
SysTick->VAL = (0x00);只有当VAL值为0时,计数器自动重载RELOAD。
接下来就可以直接调用Delay();函数进行延迟了。延迟函数的实现中,要注意的是,全局变量TimingDelay必须使用volatile,否则可能会被编译器优化。
下面我们来做一下程序分析:
(1)系统时钟进配置
首先我们对系统时钟进行了配置并且SetSysClock(void)函数使用72M作为系统时钟;
为了方面看清代码我选择截图:

(2)先来看看主函数
[plain] view plain copy
int main(void)

{ unsigned char i=0;

unsigned char a[] = "abncdee";

SystemInit1();//系统初始化

if (SysTick_Config(72000))  //1ms响应一次中断

{

/* Capture error */

while (1);

}

/*解析:因为要求是每500ms往中位机发数据一件事,所以放在while语句中,

*送据+延时可以完成相当于中断的效果;

*若是多任务中,其中一个任务需要中断,这把这个任务放在中断函数中调用;

*/

while (1)

{

//测试代码:测试定时器功能,通过延时来测试

GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);      //V6

Delay(50);

GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6);         //V6

Delay(50);

//功能1代码:每500ms发送数据

/*

UART2_TX485_Puts("123450");

Delay(500);

*/

//功能2代码:上位发特定指令,中位机执行相应操作

//     RS485_Test();

}

}
(3)系统滴答定时器的配置–主角登场:
主函数中: SysTick_Config(72000) ;滴答定时器的参数是72000即计数72000
(因为我们使用72M的时钟频率,即1s计数72M=72000000次,那1ms计数72000次,所以计数值为72000)
在文件Core_cm3.h中
SysTick_Config函数的具体实现如下:
[html] view plain copy
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)

{

if (ticks>SYSTICK_MAXCOUNT)

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

SysTick->LOAD = (ticks & SYSTICK_MAXCOUNT) - 1;//systick重装载值寄存器   /* set reload register */

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */

SysTick->VAL = (0x00);  //systick当前值寄存器

/* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL = (1 << SYSTICK_CLKSOURCE) | (1<

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