stm32上最方便的定时器Systick[操作寄存器+库函数]
Systick 是stm32上一个用处很多的内设，所有基于arm-cortex m3 的芯片都有这个定时器，所以考虑到平台的可移植性时，可以多使用Systick。
Systick 是一个24位数据宽度的倒计数定时器，其计数范围只能到 1677215（2^24），当计数到0时会从RELOAD寄存器 中自动重装定时初值。只要不把SysTick的控制及状态寄存器中的使能位清除，计数器就不会停止。
SysTick 可以产生中断、设置中断优先级，有专门的中断处理函数SysTick_Handler().库函数作为ST公司自己的推出的框架， 在中断这方面做了更为细致的处理。
库函数包含的头文件是 stm32f10x.h 这个文件中 列出了完整的stm32中断向量表（截取部分）：
/** Cortex-M3 Processor Exceptions Numbers */
NonMaskableInt_IRQn = -14, /!< 2 Non Maskable Interrupt /
MemoryManagement_IRQn = -12, /!< 4 Cortex-M3 Memory Management Interrupt /
BusFault_IRQn = -11, /!< 5 Cortex-M3 Bus Fault Interrupt /
UsageFault_IRQn = -10, /!< 6 Cortex-M3 Usage Fault Interrupt /
SVCall_IRQn = -5, /!< 11 Cortex-M3 SV Call Interrupt /
DebugMonitor_IRQn = -4, /!< 12 Cortex-M3 Debug Monitor Interrupt /
PendSV_IRQn = -2, /!< 14 Cortex-M3 Pend SV Interrupt /
SysTick_IRQn = -1, /!< 15 Cortex-M3 System Tick Interrupt /
/** STM32 specific Interrupt Numbers */
WWDG_IRQn = 0, /!< Window WatchDog Interrupt /
PVD_IRQn = 1, /!< PVD through EXTI Line detection Interrupt /
TAMPER_IRQn = 2, /!< Tamper Interrupt /
RTC_IRQn = 3, /!< RTC global Interrupt /
FLASH_IRQn = 4, /!< FLASH global Interrupt /
RCC_IRQn = 5, /!< RCC global Interrupt /
EXTI0_IRQn = 6, /!< EXTI Line0 Interrupt /
EXTI1_IRQn = 7, /!< EXTI Line1 Interrupt /
EXTI2_IRQn = 8, /!< EXTI Line2 Interrupt /
EXTI3_IRQn = 9, /!< EXTI Line3 Interrupt /
EXTI4_IRQn = 10, /!< EXTI Line4 Interrupt /
DMA1_Channel1_IRQn = 11, /!< DMA1 Channel 1 global Interrupt /
DMA1_Channel2_IRQn = 12, /!< DMA1 Channel 2 global Interrupt /
DMA1_Channel3_IRQn = 13, /!< DMA1 Channel 3 global Interrupt /
DMA1_Channel4_IRQn = 14, /!< DMA1 Channel 4 global Interrupt /
DMA1_Channel5_IRQn = 15, /!< DMA1 Channel 5 global Interrupt /
DMA1_Channel6_IRQn = 16, /!< DMA1 Channel 6 global Interrupt /
DMA1_Channel7_IRQn = 17, /!< DMA1 Channel 7 global Interrupt /
其中就包含了对系统级中断的处理，有SysTick的中断定义。
在 库函数的Cmsis\core_cm3.h文件中的中断配置函数也区分了系统中断 和 其他中断的区分处理 ：
static INLINE void NVIC_SetPriority(IRQn_Type IRQn, 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 /
}
其中 SysTick_Config（）函数也在这个文件中：
static INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); / Reload value impossible /
SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; / set reload register /
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 /
}
所以库函数中可以将SysTick作为一个中断操作。
但是直接操作寄存器，包含的头文件是 stm32f10x_lib.h ，中断向量表在stm32f10x_nvic.h 中（截取部分）：
/ IRQ Channels ————————————————————–/
#define WWDG_IRQChannel ((u8)0x00) / Window WatchDog Interrupt /
#define PVD_IRQChannel ((u8)0x01) / PVD through EXTI Line detection Interrupt /
#define TAMPER_IRQChannel ((u8)0x02) / Tamper Interrupt /
#define RTC_IRQChannel ((u8)0x03) / RTC global Interrupt /
#define FLASH_IRQChannel ((u8)0x04) / FLASH global Interrupt /
#define RCC_IRQChannel ((u8)0x05) / RCC global Interrupt /
#define EXTI0_IRQChannel ((u8)0x06) / EXTI Line0 Interrupt /
#define EXTI1_IRQChannel ((u8)0x07) / EXTI Line1 Interrupt /
#define EXTI2_IRQChannel ((u8)0x08) / EXTI Line2 Interrupt /
#define EXTI3_IRQChannel ((u8)0x09) / EXTI Line3 Interrupt /
#define EXTI4_IRQChannel ((u8)0x0A) / EXTI Line4 Interrupt /
并没有对systick做定义，所以直接操作寄存器，需要通过查询标志位的方式，查看Systick的状态。
本例将实现用Systick 产生一个100ms的定时器，让GPIO_Pin_5管脚led灯闪烁。
操作寄存器
在stm32f10x_map.h中，包含了对SysTick的结构体定义：
typedef struct
{
vu32 CTRL;
vu32 LOAD;
vu32 VAL;
vuc32 CALIB;
} SysTick_TypeDef;
手册上对SysTick的介绍并不详细，各个寄存器的各位定义如下：
systick的时钟来自外部时钟，经倍频器后再8分频作为时钟信号。
#include <stm32f10x_lib.h>
#include “system.h”
//LED 按键端口定义
#define LED0 PAout(4)// PA4
void Gpio_Init(void);//初始化
void SysTick_Delay(u32 time);
int main(void)
{
u32 temp;
Rcc_Init(9); //系统时钟设置
Gpio_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
SysTick_Delay(100000);
while(1)
{
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16))); //查询COUNTFLAG标志位，等待时间到达
LED0 = !LED0;
}
}
void SysTick_Delay(u32 us)
{
u8 us_radix=72/8;//us延时倍乘数 SYSTICk的时钟固定为HCLK时钟的1/8，这里使用系统时钟72MHz
SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟 HCLK/8
SysTick->LOAD=usus_radix; //时间加载
SysTick->VAL=0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01; //开始倒数
//SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
//SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
void Gpio_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA时钟
GPIOA->CRL&=0XFFF0FFFF;
GPIOA->CRL|=0X00030000;//PA4 推挽输出
GPIOA->ODR|=1<<4; //PA4 输出高
}
*库函数操作
在旧版本的库函数中，有较多的可配置内容。但是在固件库V3.5中，对Systick寄存器的只有一个函数:
SysTick_Config(uint32_t ticks); //注意这是一个24位计数器，超出24位则返回配置错误，返回1
该函数设置了自动重载入计数器(LOAD)的值，SysTick IRQ的优先级，复位了计数器(VAL)的值，开始计数并打开SysTick IRQ中断。SysTick时钟默认使用系统时钟（72MHz）。
在标准外设库中移除了SysTick的驱动，因此用户必须调用CMSIS定义的函数。 驱动已经包含在了Cmsis文件夹中；
但是查看源代码可以知道，在标准外设库(Libraries/src)中有一个misc.c文件，其中提供了一个修改SysTick默认时钟的函数：
/**
* @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.
* @arg SysTick_CLKSource_HCLK: AHB clock selected as SysTick clock source.
* @retval None
*/
void SysTick_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;
}
}
可以选择systick 的时钟是否是HCLK（AHB）时钟 或者是HCLK的八分频时钟。
库函数操作代码如下：
main.c：
#include “stm32f10x.h”
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
int main(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
if(SysTick_Config(1*7200000)) //配置错误返回1,max 16777216 默认72Mhz 时钟 ,100ms延时
{
GPIO_SetBits(GPIOA , GPIO_Pin_4); //错误处理
}
while(1);
}
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);
}
void RCC_Configuration(void)
{
/ 定义枚举类型变量 HSEStartUpStatus /
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/* 复位系统时钟设置*/
RCC_DeInit();
/* 开启HSE*/
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/* 等待HSE起振并稳定*/
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
/* 判断HSE起是否振成功，是则进入if()内部 */
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* 选择HCLK（AHB）时钟源为SYSCLK 1分频 */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/* 选择PCLK2时钟源为 HCLK（AHB） 1分频 */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/* 选择PCLK1时钟源为 HCLK（AHB） 2分频 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
/* 设置FLASH延时周期数为2 */
//FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/* 使能FLASH预取缓存 */
// FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/* 选择锁相环（PLL）时钟源为HSE 1分频，倍频数为9，则PLL输出频率为 8MHz * 9 = 72MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
/* 使能PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* 等待PLL输出稳定 */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
/* 选择SYSCLK时钟源为PLL */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* 等待PLL成为SYSCLK时钟源 */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08);
}
/* 打开APB2总线上的GPIOA时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
}
stm3210x_it.c //中断处理函数
#include “stm32f10x_it.h”
void SysTick_Handler(void)
{
GPIO_WriteBit(GPIOA , GPIO_Pin_5,(BitAction)(1-GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5))); //翻转GPIO_Pin_5的电平
}