使用FreeRTOS时Systick时钟的配置

xianshasaman · 发表于 2016-6-20 15:53:40

FreeRTOS按照教程移植好之后就可以使用了。

需要注意的是从官网下载的针对keil环境下STM32F103的FreeRTOS文件，使用systick时钟作为rtos的时钟，而这个systick的时钟源会被默认选择为STM32的内核时钟，而不能选择外部时钟。原因就是当rtos启动时（vTaskStartScheduler();这个函数开始被调用的时候），systick就会被按默认的参数配置好，而不是需要用户自己去配置，这些参数在FreeRTOSconfig.h文件里面

如图，第88,89,90行，这几行的宏定义决定了systick的初始化参数，其中configCPU_CLOCK_HZ是cpu时钟频率，也是systic的时钟源，如果不打算自己从头到尾来配置systick，一定不要修改这个参数。configTICK_RATE_HZ是systick中断的频率，上图里面是1000HZ。而第88行是我自己加的，它的原型隐藏在port.c文件里面图片2.png

如果你不去额外定义它一下，它就会被定义成0，这个参数在什么地方用到了呢？
图片3.png

同样是port.c文件，有上面这么一段代码，如果configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION 被定义成0，就去定义一个名为vPortSetupTimerInterrupt()的函数，这个函数的作用是初始化systick定时器。注意这个函数里面的最后2行，首先它的reload值是直接根据stm32的内核时钟去计算的。另外，在这个函数里面的最后一行，portNVIC_SYSTICK_CTRL_REG与stm32库里面的SysTick->CTRL是一个意思，表示的systick的CTRL控制寄存器。CM3参考手册里面，描述里这个CTRL寄存器的各个位的作用图片4.png

可以看出，最后一行的目的有3个：选择时钟源为内核时钟；选择计数值到达0时会引起中断；开启计数器的连拍模式（使能计数器）现在终于可以看出来configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION到底是干什么的了：如果用户没有把这个东西定义成一个非0的量，它就会被默认定义为0，这样的结果就是默认把systick的时钟源设置为stm32的内核时钟。一种很可能的误会就是用户在启动RTOS之前已经配置好了systick，时钟源设置为系统时钟的1/8，并把它用于软件延时。结果并没有发现FreeRTOS启动的时候把systick又重新配置了一遍，导致延时不准了。然后用户去freeRTOS留给用户的配置文件里去找，发现了这里有个东西还没改呢#define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 72000000 )就自作聪明的改成这样（我自己开始就是这么干的）#define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 72000000/8 )那就踩到坑了。如果用户使用不依赖中断的查询式的软件延时，还是会出现延时不准的后果。因为FreeRTOS启动的时候还是帮你把systick的时钟源改成了内核时钟（72M），而不是预期的9M，所以计数器的频率是72M，但是计算reload值是用的9M时钟源，导致中断的周期却是正确的。正确的配置并使用systick的方案有2个：一．就使用内核时钟作为时钟源。延时什么的也都按照这个计算。二．如果确实想使用1/8的时钟源，就要这样配置1.在FreeRTOSconfig.h文件里面加上这个宏定义，定义成非0的数#define configOVERRIDE_DEFAULT_TICK_CONFIGURATION 1 [size=10.5000pt]2.自己在需要的地方定义好systick的初始化函数，并把它命名为 void vPortSetupTimerInterrupt( void )这样会带来一个问题就是tickless idle的功能不能用了，也希望有前辈指点一下这个问题怎么解决 3.至于这个宏定义就不需要改动了因为它已经不会被使用了#define configCPU_CLOCK_HZ ( ( unsigned long ) 72000000 )

高阳 · 发表于 2020-6-3 19:53:42

原子的例程 delay_init函数会先初始并配置滴答时钟，但系统运行后被重置了，貌似delay_init中滴答配置是多余的，不过在系统未运行前，如果应用有us级的延时，反而delay函数中还必须配滴答时钟。
所以，如果系统运行前无us级delay，delay_init函数只初始化fac_us ,fac_ms 即可，反之则按原子例程一开始就在delay_init函数中先配置一次滴答定时器，然后系统运行开始（之前的即使有延时也早已执行完毕了），系统自动重置一下滴答定时器后开始执行第一个任务了，这样也没啥影响。
当然楼主说的时基的问题也要注意一下，如果要分频的话，就修改vPortSetupTimerInterrupt函数，把时钟源配置0，就是8分频，此外为了计算LOAD_REG的值时正确的将configSYSTICK_CLOCK_HZ/8,这样时钟源是系统8分频，重载值时按照分频后计算的数值，那应该就没问题了。多补充一点：如果用HAL库还得用两套时基才行，不然HAL库自带延时也会出问题，再次不细说了，论坛里有帖子讲过这个。