三 STM32F4使用Sys_Tick 实现微秒定时器和延时

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已于 2023-11-28 21:39:57 修改 · 6.7k 阅读

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#stm32 #单片机 #嵌入式硬件

于 2023-11-28 20:17:43 首次发布

本文详细介绍了时钟在STM32中的作用，特别是SysTick定时器的配置、使用及其在实现毫秒和微秒级定时与延时中的应用，包括节能管理和避免高频率中断的影响。

更多细节参考这篇

1. 什么是时钟以及作用

1.1 什么是时钟

时钟是由电路产生的周期性的脉冲信号，相当于单片机的心脏

1.2 时钟对于STM32的作用

指令同步：cpu和内核外设使用时钟信号来进行指令同步
数据传输控制：时钟信号控制数据在内部总线上的传输时机
外设操作：很多外设比如 GPIO USART ADC等需要时钟来控制频率和时序
节能管理：调整时钟的频率，可以管理MCU的功耗，实现节能

2. 关于Sys_Tick 定时器

Sys_Tick 是 ARM Cortex-M4 内核的一部分，他提供24位递减计数器，可以用来生成周期性的中断，适合用来左滴答定时器或者提供时间基准

2.1 Sys_Tick 定时器配置步骤

首先初始化SysTick ：调用

    SysTick_Config(SystemCoreClock/1000 ) ;  //位与CMSIS 下的core_cm4.h 1760 行

函数来配置SysTick定时器的重载值
，该值基于系统时钟频率和中断频率所需的值来确定
我这里设置的是1ms中断一次（STM32F4 的系统时钟是100MHZ 一个时钟周期有 1 / 100 000 000 s 也就是10 ns ，实现1ms 需要 100 000 个 10ns )
2. 选择时钟源：选择SysTick的时钟源，一般选择系统时钟
2. 中断使能

extern volatile uint32_t SysTickUptime  ;
void SysTick_Handler(void)
{
   
   
  SysTickUptime++ ; 
}

2.2 使用 SysTick 实现毫秒级定时器以及延时

/* 毫秒级运行定时器 ， 返回的是毫秒 
SysTickUptime 溢出时间大概49天 */
uint32_t millis(void) 
{
   
   
    return SysTickUptime ; 
}

/* 毫秒级延时函数  */
void delay_ms(uint32_t ms)  
{
   
   
    uint32_t now_time = millis();
    while(millis() - now_time  < ms) {
   
    }  
    
}