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SysTick_系统定时器实现流水灯_rgb灯定时时间

作者：Li_阴宅 | 2024-08-07 11:01:41

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rgb灯定时时间

参考资料《 ARM Cortex™-M4F 技术参考手册》-4.5 章节 SysTick Timer(STK)

SysTick（系统滴答定时器），本质上就是一个内嵌在NVIC中的一个定时器，属于内核中的一个外设，是一个24位的向下递减的计数器，计数器每1/SYSCLK就减1，当寄存器的值减到0的时就会产生一次（硬件上的）中断，也有叫做滴答中断。主要的目的1、用来产生精确的延时。2、一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的心跳给操作系统提供一个单独的心跳（时钟）节拍。关于对于SyeTick的介绍我推荐看一下这位大神博客 https://blog.csdn.net/yx_l128125/article/details/7884423。

SysTick的寄存器总共有四个，在使用SysTick产生定时的时候，只需配置前三个寄存器，最后一个校准值寄存器不需要使用。

接下来对各个寄存器的描述

SysTick控制及状态寄存器CTRL主要用来读取当前数值寄存器里的值、选择时钟源、使能异常请求、使能定时器。

SysTick重装载数值寄存器LOAD主要是用来存储计数的值，最大为2^{24}

SysTick当前数值寄存器VAL,每一个计数器每1/SYSCLK就减1，当减到0时，计数标志位置1，然后把重装载数值寄存器里的值写进当前数值寄存器，并清除计数标志位。

Sys校准数值寄存器CALIB

以上就是关于SysTick的介绍，接下来就要操作一下了，

我们要用SysTick来定时1S使LED灯状态变化一次，所以

1、首先，应先线配置SysTick相关寄存器，来产生1s的延时

2、初始化LED灯

3、编写主函数

由于Systick是嵌入在内核中的所以在硬件电路中只需要有LED模块即可，想要用SysTick实现流水灯1s切换一次状态的操作，首先就是要配置SysTick,这里我们直接用STM32官方额库函数SysTick_Config(uint32_t  ticks),在内核头文件core_cm4.h中，这个函数的功能是配置系统定时器和中断，并且打开SysTick,使计数器处于自由计数模式来产生一个周期性的中断。在这个函数中形参ticks是用来设置重装载寄存器的值，最大不能超过重装载寄存器的值2^{24}，当重装载寄存器的值减到0时，就会产生一个中断，然后重装载寄存器的值又写入当前计数器中重新往下递减计数，以此循环。接下来这个库函数是给该中断配置中断优先级（关于中断优先级可以查看STM32中断及NVIC概述），然后给当前数值寄存器赋初值，接下来配置时钟源，使能中断，开启定时器。当返回0时，说明函数功能已经实现，返回1则表示失败。这个初始化函数主要是配置了SysTick中的三个寄存器：LOAD、VAL、CTRL,还调用了NVIC_SetPriority()配置中断优先级函数。

因为SysTick是内核中的外设，所以时钟选择为HCLK180MHz时钟

由于官方没有 SysTick的初始化函数，只有配置函数Config所以，我们自己简单的编写一个SysTick_Init()函数

因为HCLK为180MHz,所以当ticks=SystemFrequency/1000时（180 000 000/1000），每经过1/SystemFrequency一次，ticks的值就减1，所以计数时间为ticks/(1/SystemFrequency)=1ms,，所以我们配置的SysTick为10us进一次中断。

配置好SysTick后，我们只需要再定义一个变量来记录进入中断的次数N，N*SysTick就等于我们所要定时的时间。

nTime就是我进入SysTick中断的次数，每进入一次中断服务函数，TimingDelay就减1，当TimingDelay不等于0时，延时结束。

中断服务函数如下

关于SysTick配置已经描述完，接下来初始化LED灯。

关于LED的初始化我就不再做过多的描述，可以参考STM32固件库函数点亮LED灯，代码如下

  1. #include "stm32f4xx_gpio.h"
  2.  
  3. #define GPIO_R_Pin  GPIO_Pin_10
  4. #define GPIO_R_Port GPIOH
  5.  
  6. #define GPIO_G_Pin  GPIO_Pin_11
  7. #define GPIO_G_Port GPIOH
  8.  
  9. #define GPIO_B_Pin  GPIO_Pin_12
  10. #define GPIO_B_Port GPIOH
  11.  
  12. /************************控制LED灯亮灭的宏***************/
  13.  
  14. /*直接操作寄存器的方法控制IO*/
  15.  
  16. #define  LED_PORT_OUT_HI(p,i)				{ p->BSRRL = i ;}			//输出为高电平
  17. #define  LED_PORT_OUT_LO(p,i)				{ p->BSRRH = i ;}			//输出为低电平
  18. #define  LED_PORT_OUT_Toggle(p,i)		        { p->BSRRL ^= i ;}		       //输出为反状态
  19.  
  20. /*定义控制IO的宏*/
  21.  
  22. #define LED_R_Toggle		        LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)
  23. #define LED_R_ON			LED_PORT_OUT_LO(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)
  24. #define LED_R_OFF			LED_PORT_OUT_HI(GPIO_R_Port,GPIO_R_Pin)
  25.  
  26. #define LED_G_Toggle		        LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)
  27. #define LED_G_ON			LED_PORT_OUT_LO(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)
  28. #define LED_G_OFF			LED_PORT_OUT_HI(GPIO_G_Port,GPIO_G_Pin)
  29.  
  30. #define LED_B_Toggle		        LED_PORT_OUT_Toggle(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)
  31. #define LED_B_ON			LED_PORT_OUT_LO(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)
  32. #define LED_B_OFF			LED_PORT_OUT_HI(GPIO_B_Port,GPIO_B_Pin)
  33.  
  34. #define LED_RGBOFF   LED_R_OFF;\
  35. 										LED_G_OFF;\
  36. 										LED_B_OFF
  37.  
  38. void LED_GPIO_Config(void);
  1. #include "bsp_led.h"
  2.  
  3. /**
  4.   * @brief  初始化控制LED的IO
  5.   * @param  无
  6.   * @retval 无
  7.   */
  8. void LED_GPIO_Config(void)
  9. {		
  10.     /*定义一个GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
  11.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  12.  
  13.     /*开启LED相关的GPIO外设时钟*/
  14.     RCC_AHB1PeriphClockCmd ( LED1_GPIO_CLK|
  15. 	                     LED2_GPIO_CLK|
  16. 	                     LED3_GPIO_CLK, ENABLE); 
  17.  
  18.     /*选择要控制的GPIO引脚*/															   
  19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_PIN;	
  20.  
  21.     /*设置引脚模式为输出模式*/
  22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;   
  23.     
  24.     /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/
  25.     GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  26.     
  27.     /*设置引脚为上拉模式*/
  28.     GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  29.  
  30.     /*设置引脚速率为2MHz */   
  31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; 
  32.  
  33.     /*调用库函数，使用上面配置的GPIO_InitStructure初始化GPIO*/
  34.     GPIO_Init(LED1_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
  35.     
  36.     /*选择要控制的GPIO引脚*/															   
  37.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED2_PIN;	
  38.     GPIO_Init(LED2_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
  39.     
  40.     /*选择要控制的GPIO引脚*/															   
  41.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED3_PIN;	
  42.     GPIO_Init(LED3_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);	
  43. 		
  44. 		/*关闭RGB灯*/
  45. 		LED_RGBOFF;		
  46. }

配置好SysTick和LED后，接下来就开始写主函数

主函数如下

  1. int main(void)
  2. {
  3. 	/* LED 端口初始化 */
  4. 	LED_GPIO_Config();	 
  5.  
  6.         /* 配置SysTick 为10us中断一次,时间到后触发定时中断，
  7. 	*进入stm32fxx_it.c文件的SysTick_Handler处理，通过数中断次数计时
  8. 	*/
  9. 	SysTick_Init();
  10.   
  11. 	while(1)
  12. 	{
  13.  
  14. 	  LED_RED; 
  15. 	  Delay_us(100000);    	// 10000 * 10us = 1000ms
  16. 	  //延时1s
  17. 	  
  18. 	  LED_GREEN;
  19. 	  Delay_us(100000);		
  20.           //延时1s
  21. 	
  22. 	  LED_BLUE;
  23. 	  Delay_us(100000);		
  24.           //延时1s
  25.  
  26.  
  27. 	}   
  28. }

 

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