STM32的SYSTICK详解

摘自网络

什么是SYSTICK:

这是一个24位的系统节拍定时器system tick timer,SysTick,具有自动重载和溢出中断功能，所有基于Cortex_M3处理器的微控制器都可以由这个定时器获得一定的时间间隔。 作用：

在单任务引用程序中，因为其架构就决定了它执行任务的串行性，这就引出一个问题：当某个任务出现问题时，就会牵连到后续的任务，进而导致整个系统崩溃。要解决这个问题，可以使用实时操作系统（RTOS）.

因为RTOS以并行的架构处理任务，单一任务的崩溃并不会牵连到整个系统。这样用户出于可靠性的考虑可能就会基于RTOS来设计自己的应用程序。这样SYSTICK存在的意义就是提供必要的时钟节拍，为RTOS的任务调度提供一个有节奏的“心跳”。

微控制器的定时器资源一般比较丰富，比如STM32存在8个定时器，为啥还要再提供一个SYSTICK？原因就是所有基于ARM Cortex_M3内核的控制器都带有SysTick定时器，这样就方便了程序在不同的器件之间的移植。而使用RTOS的第一项工作往往就是将其移植到开发人员的硬件平台上，由于SYSTICK的存在无疑降低了移植的难度。

SysTick定时器除了能服务于操作系统之外，还能用于其它目的：如作为一个闹铃，用于测量时间等。

要注意的是，当处理器在调试期间被喊停（halt）时，则SysTick定时器亦将暂停运作。

时钟的选择：

用户可以在位于Cortex_M3处理器系统控制单元中的系统节拍定时器控制和状态寄存器（SysTick control and status register ,SCSR）选择systick时钟源。如将SCSR中的CLKSOURCE位置位，SysTick会在CPU频率下运行；而将CLKSOUCE位清除则SysTick会以CPU主频的1/8频率运行。

3.5版本的库函数与以往的有所区别

不存在stm32f10x_systick.c文件，故原来的一些函数也不存在，比如

SysTick_SetReload(u32 reload);SysTick_ITConfig(FunctionalStateNewState);等

在3.5版本的库函数中与systick相关的函数只有两个

第一个，SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h头文件中进行定义的。

第二个，void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)，在misc.c文件中定义的。

SysTick_Config(uint32_t ticks)，在core_cm3.h 主要的作用：

1、初始化systick 2、打开systick

3、打开systick的中断并设置优先级 4、返回一个0代表成功或1代表失败 注意：

Uint32_t ticks 即为重装值，

这个函数默认使用的时钟源是AHB，即不分频。

要想分频，调用void SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)， 但是要注意函数调用的次序，先SysTick_Config(uint32_t ticks)， 后SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)

函数说明： /**

* @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt. *

* @param ticks number of ticks between two interrupts * @return 1 = failed, 0 = successful *

* Initialise the system tick timer and its interrupt and start the * system tick timer / counter in free running mode to generate * periodical interrupts. */

static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) {

if (ticks >SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); /* Reload value impossible */重装载值必须小于0XFF FFFF,为什么，这是一个24位的递减计数器。

SysTick->LOAD = (ticks &SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;

/* set reload register */设置重装载值，SysTick_LOAD_RELOAD_Msk定义见后面

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */ SysTick->VAL = 0;

/* Load the SysTick Counter Value */

SysTick->CTRL =SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |

SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

/* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */ return (0);

/* Function successful */ }

#endif

与systick相关的寄存器定义

/** @addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick memory mapped structure for SysTick @{

*/

typedefstruct {

__IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */

__IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */

__IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */

__I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */ } SysTick_Type;

与systick寄存器相关的寄存器及位的定义

/* SysTick Control / Status Register Definitions */控制/状态寄存器

#define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Pos 16 /*!

#define SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk (1ul <

#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2 /*!

#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1ul <

/*!

#define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1 /*!

#define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1ul <

#define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0 /*!

#define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1ul <

/* SysTick Reload Register Definitions */

#define SysTick_LOAD_RELOAD_Pos 0 /*!

#define SysTick_LOAD_RELOAD_Msk (0xFFFFFFul <

/* SysTick Current Register Definitions */ #define SysTick_VAL_CURRENT_Pos 0 /*!

#define SysTick_VAL_CURRENT_Msk (0xFFFFFFul <

/* SysTick Calibration Register Definitions */ #define SysTick_CALIB_NOREF_Pos 31 /*!

#define SysTick_CALIB_NOREF_Msk (1ul <

#define SysTick_CALIB_SKEW_Pos 30 /*!

#define SysTick_CALIB_SKEW_Msk (1ul <

#define SysTick_CALIB_TENMS_Pos 0 /*!

#define SysTick_CALIB_TENMS_Msk (0xFFFFFFul

<

与systick相关的寄存器的说明

voidSysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) 作用：

选择systick的时钟源，AHB时钟或AHB的8分频 默认使用的是AHB时钟，即72MHz

函数说明： /**

* @brief Configures the SysTick clock source.

* @param SysTick_CLKSource: specifies the SysTick clock source. * This parameter can be one of the following values:

* @arg SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: AHB clock divided by 8 selected as SysTick clock source.

* @argSysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.

* @retvalNone */

voidSysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource) {

/* Check the parameters */

assert_param(IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SysTick_CLKSource)); if (SysTick_CLKSource == SysTick_CLKSource_HCLK) {

SysTick->CTRL |= SysTick_CLKSource_HCLK; } else {

SysTick->CTRL &= SysTick_CLKSource_HCLK_Div8; } }

Systick时钟源的定义：

/** @defgroupSysTick_clock_source * @{ */

#define SysTick_CLKSource_HCLK_Div8 ((uint32_t)0xFFFFFFFB)//将控制状态寄存器的第二位置0，即用外部时钟源

#define SysTick_CLKSource_HCLK ((uint32_t)0x00000004)//将控制状态寄存器的第二位置1，即用内核时钟

#define IS_SYSTICK_CLK_SOURCE(SOURCE) (((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK) || \\ ((SOURCE) == SysTick_CLKSource_HCLK_Div8))

Systick定时时间的设定：

重装载值=systick 时钟频率(Hz)X想要的定时时间（S）

如：时钟频率为：AHB的8分频；AHB=72MHz那么systick的时钟频率为72/8MHz=9MHz;要定时1秒，则

重装载值=9000000X1=9000000； 定时10毫秒

重状态值=9000000X0.01=90000 Systick的中断处理函数，

在startup_stm32f10x_hd.s启动文件中有定义。

DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler 根据需要直接编写中断处理函数即可： Void SysTick_Handler (void) { ;} 注意：

如果在工程中，加入了stm32f10x_it.c,而又在主函数中编写中断函数，则会报错。

因为在stm32f10x_it.c文件中，也有这个中断函数的声明，只是内容是空的。

/**

* @brief This function handles SysTick Handler. * @param None * @retvalNone */

voidSysTick_Handler(void) { }

中断优先级的修改

在调用SysTick_Config(uint32_t ticks)之后，调用 void

NVIC_SetPriority(IRQn_TypeIRQn, uint32_t priority)。这个函数在core_cm3.h头文件中。

具体内容如下： /**

* @brief Set the priority for an interrupt *

* @param IRQn The number of the interrupt for set priority * @param priority The priority to set *

* Set the priority for the specified interrupt. The interrupt * number can be positive to specify an external (device specific) * interrupt, or negative to specify an internal (core) interrupt. *

* Note: The priority cannot be set for every core interrupt. */

static __INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_TypeIRQn, uint32_t priority) {

if(IRQn< 0) {

SCB->SHP[((uint32_t)(IRQn) & 0xF)-4] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) & 0xff); } /* set Priority for Cortex-M3 System Interrupts */ else {

NVIC->IP[(uint32_t)(IRQn)] = ((priority << (8 - __NVIC_PRIO_BITS)) &

0xff); } /* set Priority for device specific Interrupts */ }

下面以一个实例来说明：

利用systick来实现以1秒的时间间隔，闪亮一个LED指示灯，指示灯接在GPIOA.8，低电平点亮。

#include \stm32f10x.h\//函数声明

void GPIO_Configuration(void);//设置GPIOA.8端口 u32 t;//定义一个全局变量 int main(void) {

// SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); SysTick_Config(9000000);

SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); GPIO_Configuration(); while(1); }

//GPIOA.8设置函数

voidGPIO_Configuration(void) {

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;//定义一个端口初始化结构体 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//打开GPIOA口时钟

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//设置为推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//设置输出频率50M GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;//指定第8脚

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);//初始化GPIOA.8 GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);//置高GPIOA.8，关闭LED }

//systick中断函数

voidSysTick_Handler(void) { t++;

if(t>=1) {

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==1) {GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);} }

if(t>=2) {

if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)==0) {GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);} t=0; } }

模拟后的结果 1、8分频后结果

2、直接调用SysTick_Config(9000000);即不分频的结果，间隔为1/8=0.125s

总结：

1、要使用systick定时器，只需调用SysTick_Config(uint32_t ticks)函数即可，

自动完成了，重装载值的装载，时钟源选择，计数寄存器复位，中断优先级的设置(最低)，开中断，开始计数的工作。

2、要修改时钟源调用SysTick_CLKSourceConfig(uint32_t SysTick_CLKSource)。 3、要修改中断优先级调用

voidNVIC_SetPriority(IRQn_TypeIRQn, uint32_t priority) 应用说明：

1、因systick是一个24位的定时器，故重装值最大值为2的24次方=16 777 215， 要注意不要超出这个值。

2、systick是cortex_m3的标配，不是外设。故不需要在RCC寄存器组打开他的时钟。 3、每次systick溢出后会置位计数标志位和中断标志位，计数标志位在计数器重装载后被清除，而中断标志位也会随着中断服务程序的响应被清除，所以这两个标志位都不需要手动清除。

4、采用使用库函数的方法，只能采用中断的方法响应定时器计时时间到，如要采用查询的方法，那只能采用设置systick的寄存器的方法，具体操作以后再做分析。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6aew.html