基于Systick系统时钟延时的LED闪烁灯

发布时间:2024-08-14  

1、回顾我们的51 单片机编程,当我们需要做系统延迟的时候,最常采用的一

种方式就是使用for 循环的空语句等待来实现。


当然,在STM32 里面也可以这么实现。但是在STM32 的Cortex 内核里面,有个比其更加精准的定时器专业用于


系统定时,我们称之为Cortex 系统定时器(SysTick,系统滴答)。


Systick 就是一个定时器而已,只是它放在了NVIC(中断事件)中,


主要的目的是为了给操作系统提供一个硬件上的中断(号称滴答中断)。


这样,只要设置好其中断的时间,就可以每隔一定时间跳入其处理程序,


通过这种方式,我们可以做一些分时的任务处理。


然而,由于我们刚刚接触STM32,因此我们本课程内容,仅仅是


用其做一些延迟函数的处理。可能有些同学有疑问,微控制器的定时器资源一般


比较丰富,比如STM32 存在8 个定时器,为啥还要再提供一个SYSTICK?原因就

是所有基于ARM Cortex_M3 内核的控制器都带有SysTick 定时器,这样就方便了

程序在不同的器件之间的移植。而使用RTOS 的第一项工作往往就是将其移植到

开发人员的硬件平台上,由于SYSTICK 的存在无疑降低了移植的难度。具体

Systick 的概述,请参考《Cortex-M3 权威指南》179 页。


关于SysTick 的编程

流程如下:

 配置系统时钟;

 配置SysTick;

 写SysTick 中断处理函数;

 编写delay 延迟函数;


第一步:

先让我们来设置系统时钟。关于系统时钟的配置,我们可以直接使

用默认的固件库函数“void SystemInit(void);”,这个函数在固件库手册上面

是没有的,一旦使用默认配置之后,整个STM32 的系统时钟就会被配置成:

SYSCLK(系统时钟) = 72MHZ(系统最高允许时钟);

AHB 总线时钟= 72MHZ(AHB 最高允许时钟);

APB1 总线时钟= 36MHZ(APB1 最高允许时钟);

APB2 总线时钟= 72MHZ(APB2 最高允许时钟);


第二步:

配置SysTick。我们在设置SysTick 的时候,只用到“core_cm3.h”

文件的函数“__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)”。

这个函数在固件库里面是没有介绍的,因为这个函数是在“core_m3.h”里面定

义的,所以不属于STM32 固件库的范畴。参考《STM32F10xxx 参考手册》第80

页的STM32 系统时钟框图,我们可以知道,系统时钟(AHB,此时为72MHz)经8

分频或者不分频之后产生的时钟给Systick 作为时钟震荡源,因此此时的

Systick 默认为频率为72MHz,如果需要使用8 分频之后的频率,可以使用函数

“SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);”,因此我们只

需要把Systick 设置成72000 时(计算方式:(1/72000000Hz)*72000 次=1ms),

就能产生1ms 时间基准,说白了就是一个中断信号。


见函数void Systick_Init(void)配置


第三步:


编写Systick 的中断处理函数。对于STM32 所有的中断处理函数,

我们都可以在对应的“startup_stm32f10x_xx.s”里面找到其入口。比如,在做

Systick 中断处理的时候,我们选择的入口地址就是“SysTick_Handler”。因

此,我们可以写如下的代码,如程序片段6 所示。同时,需要把“stm32f10x_it.c”

里面的“SysTick_Handler”入口屏蔽,不然会报错。


 1 __IO uint32_t TimingDelay;

 2 void TimingDelay_Decrement(void)

 3 {

 4 if (TimingDelay != 0x00)

 5 {

 6 TimingDelay--;

 7 }

 8 }

 9 void SysTick_Handler(void)

10 {

11 TimingDelay_Decrement();

12 }

 

第四步,写delay_ms函数


1 void delay_ms(__IO uint32_t nTime)//延迟函数,设置为US

2 {

3 TimingDelay = nTime;//时钟滴答数

4 while(TimingDelay != 0);

5 }

 


 


以上只是Systick的配置,下面是一个完整实现LED灯闪烁的代码


下面包含四个文件:分别是mian.c文件、timer.c文件、timer.h文件、led.c文件、led.h文件


 


mian.c文件、


 1 #include 'stm32f10x.h'   // 相当于51单片机中的  #include

 2 #include 'timer.h'

 3 #include 'led.h'

 4 int main(void)

 5 {

 6     SystemInit();//初始化系统,使得系统频率为72MHZ

 7     systick_init();//配置Systick,使得1ms产生

 8     led_gpio_init();//LED灯的配置,要用到LED灯就要配置

 9     while(1)

10     {

11         GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);

12         delay_ms(1000);//延时1s

13         GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);

14         delay_ms(1000);

15     }

16 }


timer.c文件、


 1 #include 'timer.h'

 2 #include 'stm32f10x.h'

 3 __IO uint32_t TimingDelay;//相当于宏定义一个TimingDelay

 4 void systick_init()

 5 {

 6     //配置Systick重载值,系统时钟为72MHZ

 7     //设置72000,中断时间:72000*(1/72000000)=1ms

 8     //有返回值,返回0则装在成功

 9     if(SysTick_Config(72000)==1)

10     {

11         while(1);

12             

13     }

14 }

15 

16 

17 

18 void TimingDelay_Decrement(void)

19 {

20     if(TimingDelay !=0x00)

21     {

22         TimingDelay--;

23     }

24 }

25 /*中断处理函数,中断一次减1ms*/

26 void SysTick_Handler(void)

27 {

28     TimingDelay_Decrement();//调用上面的函数

29 }

30 

31 

32 

33 void delay_ms(__IO uint32_t nTime)

34 {

35     TimingDelay = nTime;//时钟滴答数

36     while(TimingDelay !=0);

37 }

38     


注意:这里需要做一个细节!!


在stm32f10x_it.c文件里面的void SysTick_Handler(void)这个函数注释掉。


看截图:

timer.h文件、


 1 #ifndef _TIMER_H_

 2 #define _TIMER_H_

 3 

 4 #include 'stm32f10x_tim.h'

 5 #include 'stm32f10x_rcc.h'

 6 #include 'stm32f10x_it.h'

 7 #include 'misc.h'

 8 

 9 extern __IO uint32_t TimingDelay;

10 

11 void systick_init();

12 void delay_ms(__IO uint32_t nTime);

13 #endif


led.c文件、


 1 #include 'led.h'

 2 #include 'stm32f10x_gpio.h'

 3 //GPIO初始化

 4 void led_gpio_init()

 5 {

 6     GPIO_InitTypeDef gpio;

 7     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

 8     gpio.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

 9     gpio.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;

10     gpio.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

11     GPIO_Init(GPIOB,&gpio);

12 }


led.h文件


1 #ifndef _LED_H_

2 #define _LED_H_

5 void led_gpio_init();

7 #endif


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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