STM32&Systick（HAL库）

科文小白狼

已于 2024-07-19 11:14:29 修改

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文章标签： stm32 嵌入式硬件单片机

于 2024-07-16 10:03:34 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wwwkkkxxx12138/article/details/140456589

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可以说，32系列的Systick就是一个加强功能了的51定时器。抛开HAL库不谈，Systick本身主要是寄托于三个寄存器运作的。本文章主要讲述运作框架；寄存器用法；Systick手动配置。

1.Systick运作框架

先看图：

然后讲原理：
Systic本质上就是一个按照LOAD的值不断递减的一个时钟。其来源于HCLK（所以在配置的时候一定要初始化时钟树，否则频率未知），也就是说HCLK频率是多少，那么Systick的频率也是多少。然后VAL是一个记录器，就是说当前Systick的值是多少那么VAL就是多少。最后是countflag，当它为1时标志这此时VAL为了，将要reload。

2.SysTick的三个寄存器

CTRL

也是直接看图：

这里科普一个常识，寄存器是从0位开始算的，就象数组一样。
该寄存器主要配置SysTick中断，使能，分频。

VAL&LOAD

功能就和上述的一样，非常简单直接。

3.SysTick配置

在使用中，其实分两种情况：
一：单纯使用单片机的定时功能，用Systick重写delay函数。
二：在运行着操作系统的情况下（比如FreeRTOS）执行上述情况

先说情况一：

这种情况很简单，就是按照上述的情况来配置你的delay就行：

1.获取要演示的us--->2.按照频率对应到SysTick要记录的次--->3.清空当前SysTick的值--->4.使能定时器--->5.记录countflag值，当时间足够跳出定时--->6.关闭定时器.

直接上代码:

void delay_us(uint32_t nus){
    uint32_t temp;
    SysTick->LOAD = 72 * nus;                           
    SysTick->VAL = 0x00;                               
    SysTick->CTRL |= 1 << 2;                           
    SysTick->CTRL |= 1 << 0;                            
    do
    {
        temp = SysTick->CTRL;
    } while ((temp & 0x01) && !(temp & (1 << 16)));     
    SysTick->CTRL &= ~(1<<0);     
}

这里如果你对C中的按位操作不熟悉的话，很可能看不懂这里的部分配置，我稍微讲解一下：
对于
SysTick->CTRL |= 1 << 2; 给寄存器第三位（2）置1
SysTick->CTRL |= 1 << 0; 给寄存器第一位（0）置1
SysTick->CTRL &= ~(1<<0)；给寄存器第一位（0）置0

1<<0是在位的概念上把1左移0位。所谓在位的概念上，这个事情需要从定义来讲起：
定义一个变量比如char是1字节，就是8位。这里的八位就是二进制概念的八位。
也就是说，当你char一个变量a，在内存看来变量a就是0000 0000，当然了，肯定不都是0。
由于STM32中uint是指的无符号int类型，所以：
uint8 a = 1，在内存上就是 0000 0001，那么此时对 a << 1: 0000 0010;
仍然不理解，我回头再从新出一篇文章专门细讲这个。

再说情况二：

假设此时单片机上运行着一个FreeRTOS，那么此时是不可以随意的关闭再打开SysTick的。因为操作系统以SysTcik为时基。

所以我们在重写delay时有一个新的思路：我们不关心LOAD的值，不关心此时VAL的值，我们只关心在单位时间内，SysTcik记录了多少次就行。
直接上代码：

void delay_us(uint32_t nus)
{
	uint16_t tnow,told,tcnt = nus*72;	//这里*72是因为Systick的时钟来源是HLCK，
                                        //而HLCK是72M也就是72*10^6，按照s和us的换算就是72
	uint32_t load = SysTick->LOAD;
	told = SysTick->VAL;
	while(1){
		tnow = SysTick->VAL;
		
		if(tnow > told){
			tcnt -= load + (tnow - told);
		}else if(tnow < told){
			tcnt -= told - tnow;
		}
		told = tnow;
		if(tcnt <= 0) break;
	}
}

看一遍代码就能看出思路，这里只说一个点：
当tnow<told时，说明此时在同意周期内。当tnow>told时，说明此时已经reload了一次。tnow在told之上，此时不能单纯计算差值，需要加上一个load值。