第七章系统滴答定时器
7.1 学习目的
1、了解系统滴答定时器的作用
2、掌握系统滴答定时器的寄存器配置
3、掌握系统滴答定时器的驱动软件设计
7.2 系统滴答定时器概述
Cortex-M4 的 SysTick 定时器被捆绑在 NVIC 中,用于产生 SysTick 异常(异常号:
15)。众所周知,操作系统还有所有使用了时基的系统,都必须一个硬件定时器来产生需
要的“滴答”中断,作为整个系统的时基。滴答中断对操作系统尤其重要。例如,操作系统
可以为多个任务许以不同数目的时间片,确保没有一个任务能霸占系统;或者把每个定时
器周期的某个时间范围赐予特定的任务等,还有操作系统提供的各种定时功能,都与这个
滴答定时器有关。因此,需要一个定时器来产生周期性的中断,而且最好还让用户程序不
能随意访问它的寄存器,以维持操作系统“心跳”的节律。
STM32 的 SysTick 定时器有两个可选的时钟源,一个是外部时钟源(STCLK,等于
HCLK/8—仅限于 stm32f4xx),另一个是内核时钟(FCLK,等于 HCLK)。假若你选择
内核时钟,并将 HCLK 频率设置为 168MHz 的话,系统时钟周期为 1/(168M);systick
有一个 24 位的递减计数器,每个系统时钟周期计数器值减一,那么当计数器减到零时,
时间经过了:系统时钟周期*计数器初值。当你将计数器初值设为 168000 时,当计数器
值减到 0 时经过了 1/(168M)*(168000)=0.001s,即 1ms。
以前 ARM7/9/11 芯片内部的定时都是芯片厂商做上去,每个厂家的定时器配置方法
都不相同,意味 C 代码不同。如果说要把一个程序移植另外一个芯片上,修改就比较大。
Cortex-M4 嵌入的 SysTick 定时器就解决了这个问题。只要是基于 M4 内核的芯片,
SysTick 定时器配置都是相同的。因为它不属于具体厂家的外设。
7.3 系统滴答定时器的作用
1. 产生操作系统的时钟节拍
SysTick 定时器被捆绑在 NVIC 中,用于产生 SYSTICK 异常(异常号:15)。大多
操作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断,作为整个系统的时基。因
此,需要一个定时器来产生周期性的中断,而且最好还让用户程序不能随意访问它的寄存
器,以维持操作系统“心跳”的节律。
2. 便于不同处理器之间程序移植。
Cortex‐M4 处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的 CM4 芯片都带有这个
定时器,软件在不同 CM4 器件间的移植工作得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时
钟(FCLK,CM4 上的自由运行时钟),或者是外部时钟(CM4 处理器上的 STCLK 信
号)。
不过,STCLK 的具体来源则由芯片设计者决定,因此不同产品之间的时钟频率可能会
大不相同,你需要检视芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。SysTick 定时器能产