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目标
????????了解 ARM Cortex-M 系列芯片的内部时钟及定时器使用，通过配置 STM32F407 芯片的内部定时器，实现流水灯效果。
原理
????????Systick定时器就是系统滴答定时器，是一个24位的递减数定时器，计数到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控制及状态寄存器中使能位清除，就会一直工作计数，即使在睡眠模式下也能正常工作。
????????SysTick可以配置AHB系统时钟（处理器时钟）作为时钟源，还可以配置AHB系统时钟的8分频（参考时钟）作为时钟源。当定时器开始时，VAL当前数值寄存器从LOAD寄存器设置的初值开始递减，当计数到0时，将从LOAD寄存器再次获取定时器初值，重新向下递减计数，如此循环往复。如果开启SysTick中断的话，当定时器计数到0，将产生一个中断信号。系统定时器一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的“心跳”。
????????SysTick定时器有4个寄存器，在使用SysTick产生定时的时候，只需要配置CTRL、LOAD、VAL三个寄存器，CALIB校准寄存器不需要配置（出厂时已校准好），寄存器介绍如下：
| 寄存器名称 | 寄存器描述 |
| CTRL | SysTick控制及状态寄存器 |
| LOAD | SysTick重装载值寄存器 |
| VAL | SysTick当前数值寄存器 |
| CALIB | SysTick校准数值寄存器 |
?
- CTRL控制及状态寄存器：
- LOAD重装载数值寄存器：
- VAL当前数值寄存器：
?
????????查看 STM32F407 参考手册了解定时器的时钟线，如下图：
?准备
?
????????MDK5开发环境的成功安装。
????????STM32F4xx标准外设库。
????????STM32F407飞控板。
????????STMF4xx参考手册。
????????飞控板电路原理图。
步骤
- 新建bsp_systick.c和bsp_systick.h文件。
- 在bsp_systick.c文件中定义两个变量boot_time_ms和time_uint_ms，分别用来存储系统运行时间和定时器产生一次中断时间。
uint32_t boot_time_ms; // 系统运行时间
uint16_t time_uint_ms; // 定时器产生一次中断时间
- 在bsp_systick.c文件中定义SysTick_Init（）函数，用来初始化滴答定时器以及中断。
// systick : 0~ms 99 = 0xFFFFFF / (168M / 1000)
void SysTick_Init(uint16_t time_ms)
{
time_uint_ms = time_ms;
// 初始化系统定时器及中断 并打开定时器
SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000 * time_ms);
/**
* 1s计数 SystemCoreClock
* 1ms计数 SystemCoreClock / 1000
* 1us计数 SystemCoreClock / 1000000
*/
}
- 在bsp_systick.c中配置滴答定时器中断处理函数。
// 滴答定时器中断处理函数
void SysTick_Handler(void)
{
boot_time_ms += time_uint_ms;
}
- 在bsp_systick.c文件中配置获取当前时间毫秒数的函数。
// 获取当前时间毫秒数
uint32_t SYSTICK_GetTime_Ms(void)
{
return boot_time_ms;
}
- 在bsp_systick.c文件中配置获取当前时间微秒数的函数。
// 获取当前时间微秒数
uint32_t SYSTICK_GetTime_Us(void)
{
return boot_time_ms * 1000 + SysTick->VAL / (SystemCoreClock / 1000000);
}- 在bsp_systick.c文件中配置延时微秒函数SysTick_DelayUS ()。
// 延迟n us
void SysTick_DelayUS(uint32_t n)
{
uint32_t ticks;
uint32_t told;
uint32_t tnow;
uint32_t tcnt = 0;
uint32_t reload;
reload = SysTick->LOAD;
ticks = n * (SystemCoreClock / 1000000); /* 需要的节拍数 */
tcnt = 0;
told = SysTick->VAL; /* 刚进入时的计数器值 */
while (1)
{
tnow = SysTick->VAL;
if (tnow != told)
{
/* SYSTICK是一个递减的计数器 */
if (tnow < told)
{
tcnt += told - tnow;
}
/* 重新装载递减 */
else
{
tcnt += reload - tnow + told;
}
told = tnow;
/* 时间超过/等于要延迟的时间,则退出 */
if (tcnt >= ticks)
{
break;
}
}
}
}- 在bsp_systick.c文件中配置延时好毫秒函数SysTick_DelayMS ()。
void SysTick_DelayMS(uint32_t n)
{
SysTick_DelayUS(n*1000);
}- 在bsp_systick.h文件中分别声明各函数。
#ifndef __BSP_SYSTICK_H__
#define __BSP_SYSTICK_H__
#include "stm32f4xx.h"
void SysTick_Init(uint16_t time_ms);
void SysTick_Handler(void);
uint32_t SYSTICK_GetTime_Ms(void);
uint32_t SYSTICK_GetTime_Us(void);
void SysTick_DelayUS(uint32_t n);
void SysTick_DelayMS(uint32_t n);
#endif- 在main.c文件中的main（）函数中调用函数。
????????第一步：在main（）函数中调用SysTick_Init和LED_Init函数，分别初始化滴答定时器和LED灯。
????????第二步：在while循环中，调用SysTick_DelayMS（）函数，实现LED灯闪烁效果。
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_systick.h"
int main(void)
{
SysTick_Init(1); // 初始化滴答定时
LED_Init(); // 调用LED初始化函数
while(1)
{
LED1_ON; //LED灯亮
SysTick_DelayMS(500);
LED1_OFF; //LED灯灭
SysTick_DelayMS(500);
}
}
现象
????????可以看到飞控板的LED1灯500ms亮一次、500ms灭一次，说明该Systick滴答定时器实验配置成功。