STM32G4之SysTick系统时钟

提示：以下是本篇文章正文内容

一、SysTick系统滴答定时器

SysTick是一个24位定时器，属于Cortex-M4内核中的一个外设，类似NVIC。

一个周期定时器，用于提供时间基准，多为操作系统所使用，常用于对时间要求严格的情况，意义是很重要的

SysTick定时器一次最多可以计数2^24(24bit)个时钟脉冲，这个脉冲计数值保存在当前计数值寄存器STK_VAL(Systick current value register)中，只能向下计数，也就是倒计数。

每接收到一个时钟脉冲(CPU主频)，STK_VAL的值就会向下减1，当减到0时，硬件会自动将重装载寄存器STK_LOAD(可以设定，跟STK_VAL初始值相等)中保存的数值加载到STK_VAL，使其重新计数，并且，系统滴答定时器就产生一次中断，以此循环往复，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相关寄存器

若VAL中的数值为 80，脉冲频率为 80MHz，则VAL由 80 减到 0 所需要的时间为80/80MHz=1us，并且当减到 0 时会触发中断（相当于 1us 定时器），同时 LOAD 的值也会重新载入到VAL中

STM32CubeMX系统时钟的配置 在 STM32CubeMX 中配置好时钟树后，时钟频率会输入到 Cortex System timer内核时钟 。所以， SysTick 的脉冲频率来自于此

二、SysTick系统定时器原理

在HAL_Init()（HAL_Init–>HAL_InitTick–>HAL_SYSTICK_Config–>SysTick_Config) 使用SysTick作为时基源，并配置1ms定时（重置后的默认时钟为 HSI）。但是 HSI 为内部时钟，而我们使用的是外部时钟，这里的1ms定时是不精准的

/* Use SysTick as time base source and configure 1ms tick (default clock after Reset is HSI) */
  if (HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY) != HAL_OK)
  {
    status = HAL_ERROR;
  }

精准的1ms定时在系统定时器配置函数SysTick_Config() 在core_cm4.h头文件里面

__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
  if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
  {
    return (1UL);                                                   /* Reload value impossible */
  }

  SysTick->LOAD  = (uint32_t)(ticks - 1UL);                         /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                         /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0UL);                                                     /* Function successful */
}

在这个函数里面进行对系统定时器的寄存器进行配置

系统滴答定时器中断服务函数：每隔1ms进入该服务函数

注：SysTick系统滴答定时器每1ms产生中断

/**
  * @brief This function handles System tick timer.
  */
void SysTick_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
  HAL_IncTick();
  /* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */

  /* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}

__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick += uwTickFreq; // uwTickFreq = 1
}
__IO uint32_t uwTick;
uint32_t uwTickFreq = HAL_TICK_FREQ_DEFAULT;  /* 1KHz */

在中断服务函数中 uwTick 会每1ms加1, 一直循环，直到溢出达到232（大约要一直运行40几天）

uwTick一般用于计数或者延时函数(HAL_Delay()

__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;

  /* Add a freq to guarantee minimum wait */
  if (wait