SysTick详解

SysTick定时器简介

SysTick定时器也叫SysTick滴答定时器，它是Cortex内核的一个外设，被嵌入在NVIC中。它是一个24位向下递减的定时器，每计数一次所需时间为1/SYSTICK，SYSTICK是系统定时器时钟，它可以直接取自系统时钟，还可以通过系统时钟8分频后获取。当定时器计数到0时，将从LOAD 寄存器中自动重装定时器初值，重新向下递减计数，如此循环往复。如果开启SysTick中断的话，当定时器计数到0，将产生一个中断信号。因此只要知道计数的次数就可以准确得到它的延时时间。

SysTick定时器作为HAL_Delay的基准

在cube生成的代码中，main函数中HAL_RCC_ClockConfig();初始化系统时钟的时候Systick被初始化。
初始化时，Cube默认设置Systick中断优先级为最高优先级，中断周期由函数HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)确定，默认值为1ms。
中断频率可以通过修改HAL_TICK_FREQ_DEFAULT参数修改，hal.h中给出10Hz，100Hz，1KHz，三种选项。

修改后HAL_Delay函数延时的时间也会改变

如何修改SysTick中断频率？

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

  SysTick->LOAD  = ticks - 1;                                  /* set reload register */
  NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);  /* set Priority for Systick Interrupt */
  SysTick->VAL   = 0;                                          /* Load the SysTick Counter Value */
  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                   SysTick_CTRL_TICKINT_Msk   |
                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;                    /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
  return (0);                                                  /* Function successful */
}

Systick的中断频率是通过该函数设置的，SystemCoreClock是系统的主频。

“SysTick->LOAD = ticks – 1;”知道，ticks就是LOAD值，即重载值，表示两次中断的计数。

我们知道了时钟，就知道定时器每递减一个值需要的时间了，即：1/SystemCoreClock 秒，即每递减一个值，耗时1/SystemCoreClock秒。所以如果要使得10ms定时，即0.01/(1/SystemCoreClock)=SystemCoreClock/100，回头看看前面定时10ms的参数，是不是这个值呢。以此类推，需要定时多长时间，你可以自己算一个参数带进去了，需要注意的是，LOAD值是个24位数，带进去的数不要超过24位数的最大值。还有一个需要注意的地方，就是LOAD值最小255，当你给LOAD值带进去小于255值，LOAD会自动变成255。

因此，如果要把HAL_Delay改成1us一次中断

HAL_SYSTICK_Config(==SystemCoreClock / (10U / uwTickFreq)==);即修改重载值为==SystemCoreClock/10^6==，则中断一次需要（1/SystemCoreClock）X SystemCoreClock/10^6 = 1us。

但实际上中断设为1us是不行的，因为SystemCoreClock/10^6<255了，所以可以改成10us，即装载设成==SystemCoreClock /10^5==

使用时的注意事项

1.需要注意的是，调高Systick的中断频率会导致系统频繁中断，实际应用中不建议将Systick设置的过高。
如需快于1ms的时间基准，建议再开一个定时器，通过读取TIMx->CNT来获取。
2.在用户的其他中断中使用HAL_Delay()，如果遇到延时跳不出的情况，检查用户中断优先级，建议用户中断优先级设置尽可能的低

非修改SysTick中断频率得到1us延时的方法

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#include "Delay.h"

static uint32_t  fac_us=0;                            //1us计数fac_us个数           

/*******************************************************************************
* 函 数 名:          SysTick_Init
* 函数功能:          SysTick初始化函数
* 输    入:          SYSCLK:系统时钟频率
* 输    出:          无
*******************************************************************************/
void SysTick_Init(uint8_t SYSCLK)
{
     HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);//SysTick频率为HCLK 
    /*这句就是设置SysTick的时钟源，用Cube配置了的话就不需要*/

    fac_us=SYSCLK;                        //保存1us所需的计数次数  
}                                    

/*************************************************
*函数名：            Delay_us
*函数功能：          微秒级延时函数
*输入：              nus：延时nus微秒
                     注意：nus的取值为0~190887435(最大值即2^32/fac_us@fac_us=22.5)
*返回值：            无
**************************************************/     
void Delay_us(uint32_t nus)
{        
    uint32_t ticks;
    uint32_t told,tnow,tcnt=0;
    uint32_t reload=SysTick->LOAD;                //LOAD的值             
    ticks=nus*fac_us;                         //需要的节拍数 
    told=SysTick->VAL;                        //刚进入时的计数器值
    while(1)
    {
        tnow=SysTick->VAL;    
        if(tnow!=told)
        {        
            if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;    //这里注意一下SYSTICK是一个递减的计数器就可以了.
            else tcnt+=reload-tnow+told;        
            told=tnow;
            if(tcnt>=ticks)break;            //时间超过/等于要延迟的时间,则退出.
        }  
    };
}

/*************************************************
*函数名：            Delay_ms
*函数功能：          毫秒级延时函数
*输入：              nus：延时nus毫秒
*返回值：            无
**************************************************/    
void Delay_ms(uint16_t nms)
{
    uint32_t i;
    for(i=0;i<nms;i++) Delay_us(1000);
}

SystemCoreClock/1000000 = （1/1000000） / （1/SystemCoreClock）=1 us / SysTick中断周期