STM32使用SysTick延时--Alientek源码

张洋 · 发表于 2010-12-18 02:05:03

2.7.1 delay文件夹

delay文件夹内包含了delay.c和delay.h两个文件，这两个文件用来实现系统的延时功能，其中包含3个函数：

void delay_init(u8 SYSCLK);

void delay_ms(u16 nms);

void delay_us(u32 Nus);

下面分别介绍这三个函数，在介绍之前，我们先了解一下编程思想：CM3内核的处理器，内部包含了一个SysTick定时器，SysTick是一个24位的倒计数定时器，当计到0时，将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在SysTick控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。SysTick在STM32的参考手册里面介绍的很简单，其详细介绍，请参阅《Cortex-M3权威指南》第133页。我们就是利用STM32的内部SysTick来实现延时的，这样不占用中断，也不占用系统定时器。

1）delay_init函数

该函数用来初始化2个重要参数：fac_us以及fac_ms；同时吧SysTick的时钟源选择外部时钟。具体代码如下：

//初始化延迟函数

//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8

//SYSCLK:系统时钟

void delay_init(u8 SYSCLK)

{

SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空，选择外部时钟 HCLK/8

fac_us=SYSCLK/8;

fac_ms=(u16)fac_us*1000;

}

SysTick是MDK定义了的一个结构体（在stm32f10x_map.里面），里面包含CTRL、LOAD、VAL、CALIB等4个寄存器，

SysTick->CTRL的各位定义如下图所示：

图2.7.1.1 SysTick->CTRL寄存器各位定义

SysTick-> LOAD的定义如下图所示：

图2.7.1.2 SysTick->LOAD寄存器各位定义

SysTick-> VAL的定义如下图所示：

图2.7.1.3 SysTick->VAL寄存器各位定义

SysTick-> CALIB不常用，在这里我们也用不到，故不介绍了。

SysTick->CTRL&=0xfffffffb;这一句把SysTick的时钟选择外部时钟，这里需要注意的是SysTick的时钟源自HCLK的8分频，假设我们外部晶振为8M，然后倍频到72M，那么SysTick的时钟即为9Mhz。

fac_us，为us延时的基数，也就是延时1us，SysTick->LOAD所应设置的值。fac_ms为ms延时的基数，也就是延时1ms，SysTick->LOAD所应设置的值。fac_us为8位整形数据，fac_ms为16位整形数据。正因为如此，系统时钟如果不是8的倍数，则会导致延时函数不准确，这也是我们推荐外部时钟选择8M的原因。这点大家要特别留意。

2）delay_us函数

该函数用来延时指定的us，其参数nus为要延时的微秒数。具体函数如下：

//延时us

void delay_us(u32 nus)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=nus*fac_us; //时间加载

SysTick->VAL=0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}

while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达

SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

有了上面对SysTick寄存器的描述，这段代码不难理解。其实就是先把要延时的us数换算成SysTick的时钟数，然后写入LOAD寄存器。然后清空当前寄存器VAL的内容，再开启倒数功能。等到倒数结束，即延时了nus。最后关闭SysTick，清空VAL的值。实现一次延时nus的操作。

3）delay_ms函数

该函数用来延时指定的ms，其参数nms为要延时的微秒数。具体函数如下：

//延时nms

//注意nms的范围

//SysTick->LOAD为24位寄存器，所以，最大延时为:

//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK

//SYSCLK单位为Hz，nms单位为ms

//对72M条件下，nms<=1864

void delay_ms(u16 nms)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)

SysTick->VAL =0x00; //清空计数器

SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数

do

{

temp=SysTick->CTRL;

}

while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达

SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器

SysTick->VAL =0X00; //清空计数器

}

此部分代码和7.2节的delay_us大致一样，但是要注意因为LOAD仅仅是一个24bit的寄存器，延时的ms数不能太长。否则超出了LOAD的范围，高位会被舍去，导致延时不准。最大延迟ms数可以通过公式：nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK计算。SYSCLK单位为Hz，nms的单位为ms。如果时钟为72M，那么nms的最大值为1864ms。超过这个值就会导致延时不准确。

xiaomengyichen · 发表于 2012-11-12 21:08:01

为什么循环结束的条件是"temp&0x01&&!(temp&(1<<16))"，而不只是"!(temp&(1<<16))"？定时器不是已经开始了吗，还为什么还要判断它？

whp0712 · 发表于 2012-11-13 14:12:56

回复【楼主位】张洋:
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其参数nms为要延时的微秒数
根据单位应该是“毫秒数”吧？虽然也可以理解为微秒数。

正点原子 · 发表于 2012-11-13 16:48:57

回复【3楼】whp0712:
---------------------------------
是的

ace_young · 发表于 2012-12-22 15:07:02

//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为HCLK时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟  HCLK/8
fac_us=SYSCLK/8;
fac_ms=(u16)fac_us*1000;
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864
void delay_ms(u16 nms)
{
u32 temp;
SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
SysTick->VAL =0x00;           //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ;          //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达
SysTick->CTRL=0x00;       //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00;       //清空计数器
}

ace_young · 发表于 2012-12-22 15:09:56

求指导！为什么在delay_init（）函数里SysTick->CTRL&=0xfffffffb；已经配置好了SysTick，那在delay_ms（）函数里为什么用SysTick->CTRL=0x01 ;语句，这不会影响到前面初始化的配置吗？
还有while(temp&0x01&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达
能简化为while(！(temp&(1<<16)));吗？