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        CortexM之SysTick

        作者:未知   來源:Levi之家的空間   點擊數:  更新時間:2014年08月16日   【字體:

        SysTick定時器被捆綁在NVIC中,用于產生SysTick異常(異常號:15)。所以關于SysTick寄存器基地址和相關庫函數的定義不會在芯片生產商的外設庫中,而是在CMISS中,core_cm3.h中進行了相關定義。

         

        在以前,操作系統還有所有使用了時基的系統,都必須一個硬件定時器來產生需要的“滴答”中斷,作為整個系統的時基。滴答中斷對操作系統尤其重要。例如,操作系統可以為多個任務許以不同數目的時間片,確保沒有一個任務能霸占系統;或者把每個定時器周期的某個時間范圍賜予特定的任務等,還有操作系統提供的各種定時功能,都與這個滴答定時器有關。因此,需要一個定時器來產生周期性的中斷,而且最好還讓用戶程序不能隨意訪問它的寄存器,以維持操作系統“心跳”的節律。

        Cortex-M3處理器內部包含了一個簡單的定時器。因為所有的CM3芯片都帶有這個定時器,軟件在不同 CM3器件間的移植工作就得以化簡。該定時器的時鐘源可以是內部時鐘(FCLK,CM3上的自由運行時鐘),或者是外部時鐘( CM3處理器上的STCLK信號)。不過,STCLK的具體來源則由芯片設計者決定,因此不同產品之間的時鐘頻率可能會大不相同。因此,需要檢視芯片的器件手冊來決定選擇什么作為時鐘源。
        SysTick定時器能產生中斷,CM3為它專門開出一個異常類型,并且在向量表中有它的一席之地。它使操作系統和其它系統軟件在CM3器件間的移植變得簡單多了,因為在所有CM3產品間,SysTick的處理方式都是相同的。

         

        Systick的相關寄存器非常少,只有4個。一個用于計數,一個用于記錄重新加載的值,一個用于配置,一個用于校準(不常用)

        配置SysTick需要完成的工作:1.設定計數器重新加載的值(即時間間隔)。2.配置計數器遞減到0時是否觸發中斷,配置systick的時鐘源,配置systick的使能位,配置標志位是否使能。配置結束。

         

        運用庫函數來配置SysTick:

            if (SysTick_Config(720)) 
             {
             
              while (1);
              }

              // 關閉滴答定時器  
             SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

        }

        是的,只用一個SysTick_Config函數就可以配置完成了,它的參數是SysTick的間隔時間,也就是重新加載的值。

        配置完之后一般需要關閉SysTick,用的時候再去打開。

        然后寫好SysTick的中斷函數,就可以使用啦。

         

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        4個寄存器依次 如下 如表8.9至表8.12所示。

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        表8.9 SysTick控制及狀態寄存器(地址:0xE000_E010)
        位段  名稱       類型    復位值    描述
        16    COUNTFLAG                如果在上次讀取本寄存器后,SysTick已經計到了0,則該位為1。如果讀取該位,該位將自動清零
            CLKSOURCE   R/W      0        0=外部時鐘源(STCLK)  1=內核時鐘(FCLK)
            TICKINT     R/W             1=SysTick倒數計數到0時產生SysTick異常請求 0=數到0時無動作
            ENABLE      R/W            SysTick定時器的使能位
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        表8.10 SysTick重裝載數值寄存器(地址:0xE000_E014)
        位段  名稱      類型    復位值     描述
        23:0  RELOAD    R/W              當倒數計數至零時,將被重裝載的值

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        表8.11 SysTick當前數值寄存器(地址:0xE000_E018)
        位段  名稱      類型    復位值     描述
        23:0 CURRENT    R/Wc              讀取時返回當前倒計數的值,寫它則使之清零,同時還會清除在SysTick控制及狀態寄存器中的COUNTFLAG標志

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        表8.10 SysTick校準數值寄存器(地址:0xE000_E01C)
        位段  名稱     類型     復位值     描述
        31    NOREF                  1=沒有外部參考時鐘(STCLK不可用) 0=外部參考時鐘可用
        30    SKEW                    1 =校準值不是準確的10ms  0=校準值是準確的10ms
        23:0  TENMS     R/W             在10ms的間隔中倒計數的格數。芯片設計者應該通過Cortex-M3的輸入信號提供該數值。若該值讀回零,則表示無法使用校準功能
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        校準值寄存器提供了這樣一個解決方案:它使系統即使在不同的CM3產品上運行,也能產生恒定的SysTick中斷頻率。最簡單的作法就是:直接把TENMS的值寫入重裝載寄存器,這樣一來,只要沒突破系統的“彈性極限”,就能做到每10ms來一次 SysTick異常。如果需要其它的SysTick異常周期,則可以根據TENMS的值加以比例計算。只不過,在少數情況下,CM3芯片可能無法準確地提供TENMS的值(如,CM3的校準輸入信號被拉低),所以為保險起見,最好在使用TENMS前檢查器件的參考手冊。
        SysTick定時器除了能服務于操作系統之外,還能用于其它目的:如作為一個鬧鈴,用于測量時間等。要注意的是,當處理器在調試期間被喊停(halt)時,則SysTick定時器亦將暫停運作。

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