基于Systick系统时钟延时的LED闪烁灯

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 <reg51.h>
 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_
3 
4 
5 void led_gpio_init();
6 
7 #endif