STM32-滴答定时器（SysTick）用作延时函数的时基

本文基于STM32F407ZGT6
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滴答定时器（SysTick）的作用：

• 1、作为操作系统时基
• 2、作为精确延时函数时基（delay函数）

滴答定时器是一个 24 位的倒计数定时器，当计到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时器初值，只要不把它在 SysTick 控制寄存器以及状态寄存器中的使能位清零，就将永久不息。

• Cortex‐M3/4 在内核水平上搭载了一个异常响应系统，支持为数众多的系统异常和外部中断。
• 编号为 1－15 的对应系统异常，大于等于 16 的则全是外部中断。
• 有 3 个固定优先级的系统异常：复位，NMI 以及硬 fault，它们的优先级是不可编程的，它们的优先级号是负数，从而高于所有其它异常。
• 其它异常的优先级则都是可编程的（但不能编程为负数）做成芯片后，支持的中断源数目常常不到 240
  个，并且优先级的位数也由芯片厂商最终决定。但是16个异常一般都是拥有的，这16个异常都有共同的特性，比如它们的位操作是一样的，这增加了同一内核不同芯片之间代码的可移植性。

SysTick寄存器：（可通过M3/4权威指南查看）
SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号：15）。
在以前，大多操作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断，作为整个系统的时基。

有4个寄存器控制SysTick定时器：

库函数里面的结构体：

typedef struct
{
  __IO uint32_t CTRL;                    /*!< Offset: 0x000 (R/W)  SysTick Control and Status Register */
  __IO uint32_t LOAD;                    /*!< Offset: 0x004 (R/W)  SysTick Reload Value Register       */
  __IO uint32_t VAL;                     /*!< Offset: 0x008 (R/W)  SysTick Current Value Register      */
  __I  uint32_t CALIB;                   /*!< Offset: 0x00C (R/ )  SysTick Calibration Register        */
} SysTick_Type;

看后面的注释知道四个结构体成员对应上面四个寄存器。

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（delay延时函数）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。

是个定时器都需要时钟来源，从时钟树来看，SysTick定时器的时钟是AHB/8(也就是HCLK/8)。如果我们外部晶振为 8M，然后倍频到 168M，那么 SysTick 的时钟即为 21Mhz。也就是 SysTick 的计数器 VAL (定时器的CURRENT寄存器)每减 1，就代表时间过了 1/21us ——在21Mhz的频率跳动时，每跳1次所用的时间，1/21us称它为时基：1/(21x10^6hz）=1/21us。（这就是为什么后面程序里面fac_us=SYSCLK/8的原因，在这里SYSCLK=168，所以fac_us=21）

具体代码：

//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟频率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
	/*定义SysTick的时钟来源，可以是HCLK或者是HCLK/8*/
 	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
	
	/*SYSCLK是传进来的参数，这里是STM32F4,所以SYSCLK是168*/
	/*HCLK/8定时器时基为1/21us，所以1us跳21次，这就是SYSCLK/8的原因*/
	fac_us=SYSCLK/8;					 	//fac_us其实就是定时1us了，这里是一个值21
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;				//代表每个ms需要的systick时钟数   
}			

那么我们看看us的延时函数：

//延时nus
//nus为要延时的us数.	
//注意:nus的值,不要大于798915us(最大值即2^24/[e-mail]_us=21)
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 				//时间加载fac_us=21，每个us跳21次	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        				//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //SysTick定时器使能，开始倒数，SysTick_CTRL_ENABLE_Msk=1 	 
	do
	{
		/*判断SysTick的控制及状态寄存器（CTRL）第16位是否置1（置1代表倒计数结束）
		temp&0x01这个语句是判断SysTick是否已经使能（其实可以省略这个语句）
		!(temp&(1<<16)判断CTRL寄存器16位是否置1，置1取反后为0则跳出循环
		*/
		temp=SysTick->CTRL;                  //把CTRL寄存器的值赋给temp
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待时间到达  
	
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //ysTick定时器使能位清零，关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       				//清空计数器 
}

注释已经在代码中了，十分详细。