STM32——系统滴答定时器

最新推荐文章于 2025-06-07 11:06:12 发布

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分类专栏： Cortex M3/STM32F103 STM32F103基础篇文章标签： stm32 内核库 systick定时器

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本文详细介绍了STM32系统滴答定时器的工作原理、操作流程及实例应用，包括定时器的配置、中断处理和延时函数实现。

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STM32——系统滴答定时器

宗旨：技术的学习是有限的，分享的精神是无限的。

一、SysTick【内核中】

【风格：先描述一下库对寄存器的封装，再举例实现某些功能】

SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SysTick异常（异常号： 15）。在以前，操作系统还有所有使用了时基的系统，都必须一个硬件定时器来产生需要的“滴答”中断，作为整个系统的时基。滴答中断对操作系统尤其重要。例如，操作系统可以为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；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。
Cortex-M3处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的CM3芯片都带有这个定时器，软件在不同 CM3器件间的移植工作就得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时钟（ FCLK， CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（CM3处理器上的STCLK信号）。不过， STCLK的具体来源则由芯片设计者决定，因此不同产品之间的时钟频率可能会大不相同。因此，需要检视芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。SysTick定时器能产生中断， CM3为它专门开出一个异常类型，并且在向量表中有它的一席之
地。它使操作系统和其它系统软件在CM3器件间的移植变得简单多了，因为在所有CM3产品间，SysTick的处理方式都是相同的。

2、工作流程

SysTick 是一个 24 位的定时器，即一次最多可以计数 224 个时钟脉冲，这个脉冲计数值被保存到当前计数值寄存器 STK_VAL中，只能向下计数，每接收到一个时钟脉冲 STK_VAL 的值就向下减1，直至 0，当 STK_VAL 的值被减至 0 时，由硬件自动把重载寄存器STK_LOAD中保存的数据加载到 STK_VAL，重新向下计数。当 STK_VAL 的值被计数至 0 时，触发异常，就可以在中断服务函数中处理定时事件了。

三、10us定时器

所谓的定时器中断就是指定时多长时间中断触发一次，此例中10us产生一次中断。

#include "SysTick.h"

static __IO u32 delay_time;

void SysTickInit(void)
{
  /* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
   * SystemFrequency / 100000  10us中断一次
   * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
   */
  /* SysTick_Config()内核层core_cm3.h 中
  这个函数启动了 SysTick timer；并把它配置为计数至 0 时引起中断；输入的参数 ticks 为两个中断之间的脉冲数，
  即相隔ticks 个时钟周期会引起一次中断；配置 SysTick 成功时返回 0，出错进返回 1。
  */
  if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000))
  {
    while (1);
  }
  // 关闭滴答定时器
  SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

// 所以总的延时时间 T 延时= T 中断周期 * time
void DelayUs(__IO u32 time)
{
  delay_time = time;

  // 使能滴答定时器
  SysTick->CTRL |=  SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

  while(count != 0);
}

//在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用
void SysTickInterrupt(void)
{
  if (delay_time != 0x00)
  {
    delay_time--;
  }
}

// 中断程序在 stm32f10x_it.c 中实现：
void SysTick_Handler(void)
{
   SysTickInterrupt();
}