CW32系统滴答SysTick定时器介绍

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cathy 发布于:周一, 01/09/2023 - 17:53 ,关键词:

Cortex-M0+处理器中内置有一个SysTick定时器,通常用于嵌入式操作系统的多任务切换,在不使用操作系统的应用中,亦可作为其它用途,如定时、计时或者为需要周期性执行的任务提供中断源。

1.SysTick工作原理

SysTick定时器内部含有一个24位的递减计数器,当计数减至0时,会从SysTick的重装载寄存器中取值作为计数器的初始值,同时可以选择在这个时候产生中断(异常号:15)。例如设置重装载寄存器为100,那么当计数减为0时,就会重新复位为100继续递减计数。

它的特点是: 

• 24 位递减计数器 

• 自动重装载能力 

• 当计数器达到 0 时产生可屏蔽的系统中断

2.SysTick寄存器介绍

在core_cm0plus.h中展示了四种寄存器,我们将一一介绍:

typedef struct
{
     __IOM uint32_t CTRL;                   
    /*!< Offset: 0x000 (R/W)  SysTick Control and Status Register */
    __IOM uint32_t LOAD;                   
    /*!< Offset: 0x004 (R/W)  SysTick Reload Value Register */

    __IOM uint32_t VAL;                    
    /*!< Offset: 0x008 (R/W)  SysTick Current Value Register */
    __IM  uint32_t CALIB;                 
    /*!< Offset: 0x00C (R/ )  SysTick Calibration Register */
} SysTick_Type;

IOM uint32_t CTRL控制寄存器:

第0位:ENABLE,SysTick使能位(0:关闭SysTick功能,1:开启SysTick功能);

第1位:TICKINT,SysTick中断使能位(0:关闭SysTick中断,1:开启SysTick中断);

第2位:CLKSOURCE,SysTick时钟选择(1:使用HCLK,0:使用参考时钟频率);

第3为:COUNTFLAG,SysTick计数比较标志,如果在上次读取本寄存器后,SysTick已经数到0了,则该位为1,如果读取该位,该位自动清零。

__IOM uint32_t LOAD重载寄存器:

24位的寄存器,最大计数0xFFFFFF。当SysTick计数器递减至0时,重载寄存器中的值就会被重装载,继续开始递减。

__IOM uint32_t VAL当前值寄存器:

24位的寄存器,读取时返回当前计数器的计数值,写任何值都会使之清零,同时还会清除SysTick 控制寄存器中的COUNTFLAG 标志。

__IM  uint32_t CALIB校准值寄存器:

只读寄存器,主要存放10mS校准值,该值和MCU相关。

3.操控SysTick定时器

在MDK开发环境中,我们不必要非得去操作每一个寄存器,可以通过调用CW函数库中的函数来进行相关的操作。

void InitTick(uint32_t HclkFreq)

初始化SysTick滴答定时器,带入的参数为HCLK的频率,如HCLK为24MHz,则带入参数为24000000。该函数会调用uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)函数完成SysTick定时器的相关配置并启动。SysTick默认为1mS定时器,如果需要修改定时周期,则需要修改uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)函数中重装载值寄存器配置。

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)   

初始化系统计时器及其中断,并启动。     

(1) SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);  

设置SysTick重装载值

(2)NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 

(1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL);                        

设置SysTick定时器中断优先级

(3) Tick->VAL = 0UL;                          

加载SysTick计数器值

(4) SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |

                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |

                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;     

设置SysTick IRQ中断使能,并开启SysTick定时器

4.Systick延时功能实现

对于mS级及以上的延时,可在完成SysTick定时器初始化后,通过SysTickDelay(uint32_t Delay)函数来实现,该函数的形参为需要延时的mS数。

对于uS级延时,一般通过调整__NOP 空指令数量来实现,不建议用SysTick定时器来实现,主要原因是M0+系统中固有的中断响应时间(压栈和出栈)、中断处理时间等会影响uS延时精度。

int main(void)
{ 
    __RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();   	//设置HCLK为24MHz
    InitTick( 24000000 );         		//初始化SysTick为1mS定时器
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure1 = {0} ;  //初始化对应GPIO口
    GPIO_InitStructure1.Pins = GPIO_PIN_3 ;		
    GPIO_InitStructure1.IT = GPIO_IT_NONE;
    GPIO_InitStructure1.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure1);
    PC03_SETHIGH();   // LED灯置高电平,低电平有效
    while(1)
    {
    PC03_TOG(); //PC03口电平反转
    SysTickDelay (100);//延时100mS
    PC03_TOG();//PC03口电平再次反转
    SysTickDelay (100);//延时100mS 
    }
}

来源:武汉芯源半导体

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