《嵌入式-STM32开发指南》第二部分基础篇 - 第2章 Systick系统定时器（HAL）

关于STM32 的时钟系统，Systick系统定时器工作原理分析以及Systick系统定时器寄存器分析请看笔者的上一篇博文。

第2章 Systick系统定时器

2.1 STM32Cube新建工程

关于如何使用使用STM32Cube新建工程在前文已经讲解过了，这里直说配置GPIO部分内容。本文要实现流水灯，其实输出为初始化设置为高电平还是低电平都可以，因为流水灯需要不断反转

第1章 GPIO（HAL库）

1.GPIO配置
我们将PB0、PG6、PG7配置输出模式（高电平、低电平均可）、输出速率、上/下拉等，默认即可。

图1GPIO初始化

2.时钟源配置

图2时钟源

3.时钟配置

图3时钟配置

4.sys配置（滴答定时器配置）

图4滴答定时器

以上配置和GPIO流水灯是一样的，本文只具体讲解Systick的内容。

2.2 Systick系统定时器具体代码分析

Systick属于内核部分，相关的寄存器定义与库函数都在内核相关的文件core_cm3.h中，在上标准库函数版本中已经分析过了。那么HAL库函数是如何初始化Systick的呢？在HAL_Init()函数中调用了HAL_InitTick()函数，这才是Systick初始化入口。

__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
{
  /* Configure the SysTick to have interrupt in 1ms time basis*/
  if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) > 0U)
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* Configure the SysTick IRQ priority */
  if (TickPriority < (1UL << __NVIC_PRIO_BITS))
  {
    HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, TickPriority, 0U);
    uwTickPrio = TickPriority;
  }
  else
  {
    return HAL_ERROR;
  }

  /* Return function status */
  return HAL_OK;
}

HAL_SYSTICK_Config()函数和标准库函数差不多，默认中断周期是1ms，HAL_TICK_FREQ_DEFAULT是一个宏定义表示计数的频率，默认是1，也就是1KHz，也就是1/1000，那么中断一次的时间为72000000/1000/1*(1/72000000)=1ms。那么我们要延时1s怎么做呢。

我们在上一节流水灯使用了HAL_Delay()函数，函数原型如下。

__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 < HAL_MAX_DELAY)
  {
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  }

  while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }
}

在函数中HAL_Delay()，(HAL_GetTick() - tickstart) < wait用于延时的中断周期数，在Systick初始化函数中，中断间隔为1ms，HAL_Delay ()函数的传入参数Delay表示多少个中断周期，也就是我们最终的延时，我们传入Delay = 500，那么最终的延时就是500ms。

我们再来看看HAL_GetTick()函数。

__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}

HAL_GetTick()函数很简单，不断获取uwTick得值，这是一个全局变量，可以发现在HAL_IncTick()函数中使用过。那么HAL_IncTick()函数被那个函数调用了呢？

__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick += uwTickFreq;
}

不难发现，在stm32f1xx_it.c中间中的SysTick_Handler()函数中调用了HAL_IncTick()函数，SysTick_Handler()也就是滴答定时器的中断服务函数，也就是中断一次会调用一次，也就会uwTick变量累加一次，最终uwTick累加到Delay次，表示此次延时结束。

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 */
}

好了，使用STM32Cube配置SysTick定时器的延时就讲解完成了，在主函数是使用延时函数控制LED就是流水灯了。

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);
        HAL_Delay(500);
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_0);

        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_6);
        HAL_Delay(500);
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_6);

        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_7);
        HAL_Delay(500);
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_7);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

2.3实验现象

将编译好的程序下载到板子中，可以看到三个LED灯不同地闪烁。

代码获取方式
1.关注公众号[嵌入式实验楼]
2.在公众号回复关键词[STM32F1]获取资料

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