目录
一、SysTick定时器
1、SysTick寄存器介绍
(1)控制及状态寄存器
(2)重装载数值寄存器
(3)当前数值寄存器
2、SysTick寄存器配置函数
二、FreeRTOS中的SysTick定时器
1、SysTick配置函数及分析
2、SysTick中断函数
一、SysTick定时器
????????SysTick系统定时器是属于内核中的一个外设,内嵌在NVIC中。该定时器是一个24位的向下递减的计数器。在裸机编程中常用做延时函数,而在FreeRTOS中则用来给系统提供时钟的,因此非常重要。
1、SysTick寄存器介绍
????????SysTick共有4个相关寄存器,通常只用到3个(校准寄存器少用)。
寄存器名称 | 寄存器描述 | CTRL | SysTick控制及状态寄存器 | LOAD | SysTick重装载数值寄存器 | VAL | SysTick当前数值寄存器 | CALIB | SysTick校准数值寄存器 |
(1)控制及状态寄存器
????????可通过读取第16位判断计数是否到0。
(2)重装载数值寄存器
?????? 用来存放重装载数的,改变该值以调节计数时间。数值范围:0—(2^24-1)即(0-16777215)。
(3)当前数值寄存器
?????? 该寄存器的值在递减,计数到0时会自动重载,数值为重装载数值寄存器内的值。
2、SysTick寄存器配置函数
????????在库文件core_cm4.h (M4内核)中有相关配置函数,也可以重写。
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) /*参数ticks为计数值,最大2^24(已有减1操作)*/
{
? if ((ticks - 1) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)? return (1);/*判断传入的值是否满足,不能超过0xffffff*/
? SysTick->LOAD? = ticks - 1;??????????????????????/*将数值传入重装载数值寄存器*/
? NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);? /*设置Systick中断优先级*/
? SysTick->VAL?? = 0;???????????????????????????????????????/*清空当前值寄存器*/
? SysTick->CTRL? = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
?????????????????? SysTick_CTRL_TICKINT_Msk?? |
?????????????????? SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;??
?????????????????
/* SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk = 1<<2 */
/* SysTick_CTRL_TICKINT_Msk?? = 1<<1 */
/* SysTick_CTRL_ENABLE_Msk = 1<<0 */
/*将第0、1、2位置1,即使能定时器,使能中断,选择系统时钟(168M或72M)*/
? return (0);??? ????????????????????????????????????????????
}
二、FreeRTOS中的SysTick定时器
????????在FreeRTOS中SysTick定时器尤为重要,因为它是给FreeRTOS系统提供时钟的。在FreeRTOS中任务的切换即每个任务运行的时间是由SysTick定时器提供的。
1、SysTick配置函数及分析
?????? 在FreeRTOS中已经提供了SysTick配置的函数vPortSetupTimerInterrupt(),函数在port.c文件中。当调用了开启任务调度函数vTaskStartScheduler()后里面就会调用该函数完成SysTick的配置。vPortSetupTimerInterrupt()函数分析:
#if ( configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION == 0 ) /*条件编译*/
??? __weak void vPortSetupTimerInterrupt( void )
??? {
??????? /* Calculate the constants required to configure the tick interrupt. */
??????? #if ( configUSE_TICKLESS_IDLE == 1 ) /*条件编译,这段不编译*/
??????????? {
??????????????? ulTimerCountsForOneTick = ( configSYSTICK_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ );
??????????????? xMaximumPossibleSuppressedTicks = portMAX_24_BIT_NUMBER / ulTimerCountsForOneTick;
??????????????? ulStoppedTimerCompensation = portMISSED_COUNTS_FACTOR / ( configCPU_CLOCK_HZ / configSYSTICK_CLOCK_HZ );
??????????? }
??????? #endif /* configUSE_TICKLESS_IDLE */
??????? portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = 0UL; ???????????/*清空控制及状态寄存器*/
??????? portNVIC_SYSTICK_CURRENT_VALUE_REG = 0UL;?? /*清空当前值寄存器*/
??????? /*设置重装载数值寄存器数值*/
/*168000000/1000=? 168000重装载值,168000/168M=0.001S=1MS*/
??????? portNVIC_SYSTICK_LOAD_REG = ( configSYSTICK_CLOCK_HZ / configTICK_RATE_HZ ) - 1UL;
????????/*设置控制及状态寄存器*/???????????????????
??????? portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG = ( portNVIC_SYSTICK_CLK_BIT | portNVIC_SYSTICK_INT_BIT | portNVIC_SYSTICK_ENABLE_BIT );
??????????????????????????? /*( 1UL << 2UL ) | ( 1UL << 1UL ) | ( 1UL << 0UL ) */
??????????????????????????? /*选择处理器时钟、开定时器中断、使能定时器*/
??? }
#endif /* configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION */
2、SysTick中断函数
?????? 在SysTick中断函数中并不是直接执行任务切换,而是将xTickCount进行加1操作,xTickCount是FreeRTOS的系统时钟节拍数,具体实现函数则是xTaskIncrementTick(),该函数在中断函数中被调用。中断函数的实现在port.c文件中也有定义:xPortSysTickHandler(),因此在SysTick中断函数中直接调用该函数即可。
void SysTick_Handler(void)
{?????
??? if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED) //系统已经运行
??? {
??????? xPortSysTickHandler(); //调用port.c中已写好的中断函数
??? }
}
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