【技术】解析武汉芯源MCU CW32系统滴答SysTick定时器

时间： 2023-01-06 来源：武汉芯源半导体公众号

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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，将一一介绍：

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。

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