代码收藏家技术教程 2024-02-02

STM32 SysTick定时器详解

一、SysTick定时器概念

SysTick定时器是一种在嵌入式系统中常用的定时器，它是由ARM Cortex-M处理器核内置的定时器。SysTick定时器具有精简、低功耗和易用的特点，可以用来实现各种定时、延时和时间基准等功能。

二、SysTick定时器的主要特性

1. 单调递增计数器：SysTick定时器内置一个递增的32位计数器，在每个时钟周期中自动递增。

2. 可编程计数器值：可以使用32位计数器的值设置定时器的计数周期。

3. 中断触发：可以配置SysTick中断，当计数器达到设定值时，会触发中断请求。

4. 低功耗：SysTick定时器可以在低功耗的模式下运行，以节省能源。

5. 优先级：可以设置SysTick定时器中断的优先级，用于控制中断处理的优先顺序。

三、SysTick定时器时钟源–时钟树

四、4个寄存器控制SysTick定时器

1. 状态控制寄存器：系统滴答是一个递减计数器–从大减到0，选择SysTick->CTRL，

五、SysTick定时器作用

SysTick定时器在嵌入式系统中提供了一个简单、灵活和易用的定时功能，可以满足系统各种时间相关的需求，如节拍、延时、定时中断和时间基准等。同时，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。

六、SysTick定时器的使用步骤通常包括以下几个步骤

1. 初始化：配置SysTick定时器的计数周期和中断优先级等参数。

2. 启动定时器：启动SysTick定时器以开始计数。

3. 中断处理：当计数器达到设定值时，系统会触发SysTick中断，可以在中断处理函数中执行相应的操作。

4. 停止定时器：根据需要，可以在适当的时候停止SysTick定时器的计数。

七、六个SysTick函数说明

1. 设置SysTick时钟源函数

 void SysTick_CLKSourceConfig(u32 SysTick_CLKSource);

其中，SysTick_CLKSource 是一个参数，用于指定 SysTick 定时器的时钟源。该参数可以根据自己的需求，选择以下值的任意一个即可：

SysTick_CLKSource_HCLK_Div8: 使用 HCLK/8 作为 SysTick 定时器的时钟源。

SysTick_CLKSource_HCLK: 使用 HCLK（处理器时钟）作为 SysTick 定时器的时钟源。

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);

2. 设置SysTick重装载值函数

void SysTick_SetReload(u32 Reload);

其中，Reload为重装载值，该参数取值必须在1和0x00FFFFFF之间。

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

SysTick_SetReload(0xFFFF);

3. 使能或者失能SysTick计数器函数

void SysTick_CounterCmd(u32 SysTick_Counter);

其中，SysTick_Counter为SysTick计数器新状态。

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable);

4. 使能或者失能SysTick中断函数

void SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState);

其中，NewState为SysTick中断的新状态，该参数可以取：ENABLE或者DISABLE。

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

SysTick_ITConfig(ENABLE);

5. 获取SysTick计数器的值函数

u32 SysTick_GetCounter(void);

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

u32 SysTickCurrentCounterValue;
SysTickCurrentCounterValue = SysTick_GetCounter();

6. 检查指定的SysTick标志位设置与否函数

FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(u8 SysTick_FLAG);

其中，SysTick_FLAG为待检查的SysTic标志位，SysTick_FLAG标志列表如下图所示：

下面是关于使用该函数的一个简单例子：

FlagStatus Status;
Status = SysTick_GetFlagStatus(SysTick_FLAG_COUNT);

if(Status == RESET){

   //加入自己写的代码
}
else{

   //加入自己写的代码
}

八、完整代码

1. systick.c

#include <stdbool.h>
#include "stm32f4xx.h" // 假设使用的是 STM32F4 系列的微控制器

// 初始化 SysTick 定时器
void SysTick_Init(void) {

  SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); // 设置计数周期为 1ms
}

// 启用 SysTick 定时器
void SysTick_Start(void) {

  SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

// 停止 SysTick 定时器
void SysTick_Stop(void) {

  SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}

// 获取 SysTick 计数器的当前值
uint32_t SysTick_GetCurrentValue(void) {

  return SysTick->VAL;
}

// 检查 SysTick 计数器是否溢出
bool SysTick_CheckOverflow(void) {

  return (SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk) != 0;
}

// 延迟指定的毫秒数
void SysTick_Delay(uint32_t ms) {

  uint32_t startTick = SysTick_GetCurrentValue();
  uint32_t targetTick = startTick + ms;

  // 处理 SysTick 计数器溢出的情况
  if (targetTick < startTick) {

    while (SysTick_GetCurrentValue() > startTick) {}

  }

2.systick.h

#ifndef SYSTICK_H
#define SYSTICK_H
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

void SysTick_Init(void); // 初始化 SysTick 定时器
void SysTick_Start(void); // 启用 SysTick 定时器
void SysTick_Stop(void);  // 停止 SysTick 定时器
uint32_t SysTick_GetCurrentValue(void);  // 获取 SysTick 计数器的当前值
bool SysTick_CheckOverflow(void);  // 检查 SysTick 计数器是否溢出
void SysTick_Delay(uint32_t ms); // 延迟指定的毫秒数

#endif