如何使用STM32单片机systick来实现延时定时功能

1、前言

CM4内核的处理和CM3一样，内部都包含了一个SysTick定时器，SysTick 是一个24 位的倒计数定时器，当计到0 时，将从RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。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。这样可以用systick来实现延时定时功能，不用再占用系统定时器。systick也多用做系统的时钟节拍，如freeRTOS等OS，再启动调度器的时候，就会将systick配置成其系统时钟，给系统提供心跳。systick中有4个寄存器CTRL、LOAD、VAL、CALIB

2、systick配置注意事项

使用CubeMX配置生成的代码中，会自动生成一个 SystemClock_Config() 的函数，用于配置单片机时钟，其中就会配置systick

void SystemClock_Config()
{
    ...........
    LL_SYSTICK_SetClkSource(LL_SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
    LL_SetSystemCoreClock(32000000);
#ifndef SYSTICK_IRQ
    LL_Init1msTick(32000000); //使能systick但是不开启systick中断
#else
    SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);//使能systick同时开启systick中断
#endif
}

但是这里 需要注意的是，是不是需要开启 systick 中断！！！！

1、如果只是想用systick来作为延时用，程序不想被中断打断，就只需要使能systick而不用开启systick中断，调用 LL_Init1msTick 即可

void LL_Init1msTick(uint32_t HCLKFrequency)
    ---> LL_InitTick(HCLKFrequency, 1000U);
        ---> __STATIC_INLINE void LL_InitTick(uint32_t HCLKFrequency, uint32_t Ticks)
            {
                  /* Configure the SysTick to have interrupt in 1ms time base */
                  SysTick->LOAD  = (uint32_t)((HCLKFrequency / Ticks) - 1UL);  /* set reload register */
                  SysTick->VAL   = 0UL;  /* Load the SysTick Counter Value */
                  SysTick->CTRL  = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
                                   SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable the Systick Timer */
            }

但是需要自己编写延时函数，不能使用HAL库提供的HAL_Delay()。原因如下：HAL_Delay的实现是依靠一个uwTickFreq变量，uwTickFreq是在HAL_IncTick中累加的，需要在 SysTick_Handler中断函数中周期调用，这样HAL_Delay才会有一个基准

__weak void HAL_IncTick(void)
{
  uwTick += uwTickFreq;
}
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{
  return uwTick;
}
__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;
 
  /* Add a period to guaranty minimum wait */
  if (wait < HAL_MAX_DELAY)
  {
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  }
 
  while((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }
}

自定义的us延时

void my_delay_us(uint32_t nus)
{		
	uint32_t temp;	
	uint32_t fac_us = SystemCoreClock/1000000;	  //为系统时钟的1/1000000  	
	SysTick->LOAD   = nus*fac_us; 			      //时间加载	  		 
	SysTick->VAL    = 0x00;        			      //清空计数器
	SysTick->CTRL  |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	  //开始倒数	  
	do
	{
		temp = SysTick->CTRL;
	}
	while((temp & 0x01) &&! (temp&(1 << 16)));	 //等待时间到达   
	SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	 //关闭计数器
	SysTick->VAL = 0X00;      					 //清空计数器	 
}

2、如果想用systick座系统的时钟节拍，需要开启systick中断，可以直接调用 SysTick_Config 来配置，也可以使用 HAL_Init 来配置，HAL_Init 配置最终也会调用 SysTick_Config 函数

 HAL_Init(void)
    ---> HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
        ---> 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 << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */
              SysTick->VAL   = 0UL;                                             /* 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 (0UL);                                                     /* Function successful */
            }

这样配置完成之后，还需要再systick的中断中调用 osSystickHandler 和 HAL_IncTick

void SysTick_Handler(void)
{
	osSystickHandler();//为OS提供系统时钟节拍
	HAL_IncTick();//为HAL库提供时钟基准
}

编辑：hfy