当前位置：首页 > news >正文

systemtick使用详解章

news 2025/7/27 20:58:11

下面我将详细解释如何配置 SysTick 定时器为 1ms 中断，并提供完整的实现代码。这里以 ARM Cortex-M 系列处理器为例，但概念适用于大多数微控制器。

在这里插入图片描述

1. 计算重装载值
系统时钟为 106MHz，要产生 1ms 中断：
重装载值 = (系统时钟频率 / 1000) - 1= (106,000,000 / 1000) - 1= 106,000 - 1 = 105,999

初始化 SysTick 定时器

#include <stdint.h>// 系统时钟频率定义
#define SYS_CLOCK_HZ 106000000u// 定义 SysTick 寄存器
#define SYSTICK_BASE 0xE000E010
typedef struct {volatile uint32_t CTRL;    // 控制状态寄存器volatile uint32_t LOAD;    // 重装载值寄存器volatile uint32_t VAL;     // 当前值寄存器volatile uint32_t CALIB;   // 校准值寄存器
} SysTick_Type;#define SysTick ((SysTick_Type *)SYSTICK_BASE)// 初始化 SysTick
void SysTick_Init(void) {// 计算1ms中断的重装载值uint32_t reload_value = (SYS_CLOCK_HZ / 1000) - 1;// 禁用SysTickSysTick->CTRL = 0;// 设置重装载值SysTick->LOAD = reload_value;// 清除当前值计数器SysTick->VAL = 0;// 启用SysTick，使用处理器时钟，启用中断SysTick->CTRL = (1 << 2) |  // CLKSOURCE = 处理器时钟(1 << 1) |  // TICKINT  = 启用中断(1 << 0);   // ENABLE   = 启用SysTick
}

实现 SysTick 中断处理函数

// 系统tick计数器（volatile确保编译器不优化）
volatile uint32_t system_tick = 0;// SysTick中断处理函数
void SysTick_Handler(void) {// 每次中断增加tick计数（增加每毫秒的时钟周期数）system_tick += (SYS_CLOCK_HZ / 1000);
}

实现获取当前tick的函数

// 获取当前系统tick
uint32_t Get_Current_Tick(void) {return system_tick;
}

在启动文件中配置中断向量

; 中断向量表
g_pfnVectors:.word   _estack.word   Reset_Handler....word   SysTick_Handler    ; SysTick中断...

启用全局中断

// 启用全局中断的函数（具体实现取决于MCU）
void Enable_Global_IRQ(void) {__asm volatile ("cpsie i");  // 对于ARM Cortex-M
}

完整示例代码

#include <stdint.h>// 系统时钟频率定义
#define SYS_CLOCK_HZ 106000000u// 定义 SysTick 寄存器
#define SYSTICK_BASE 0xE000E010
typedef struct {volatile uint32_t CTRL;volatile uint32_t LOAD;volatile uint32_t VAL;volatile uint32_t CALIB;
} SysTick_Type;#define SysTick ((SysTick_Type *)SYSTICK_BASE)// 系统tick计数器
volatile uint32_t system_tick = 0;// 初始化 SysTick
void SysTick_Init(void) {// 计算1ms中断的重装载值uint32_t reload_value = (SYS_CLOCK_HZ / 1000) - 1;// 禁用SysTickSysTick->CTRL = 0;// 设置重装载值SysTick->LOAD = reload_value;// 清除当前值计数器SysTick->VAL = 0;// 启用SysTick，使用处理器时钟，启用中断SysTick->CTRL = (1 << 2) | (1 << 1) | (1 << 0);
}// SysTick中断处理函数
void SysTick_Handler(void) {// 增加每毫秒的时钟周期数system_tick += (SYS_CLOCK_HZ / 1000);
}// 获取当前系统tick
uint32_t Get_Current_Tick(void) {return system_tick;
}// 启用全局中断
void Enable_Global_IRQ(void) {__asm volatile ("cpsie i");
}// 主程序
int main(void) {// 初始化SysTick定时器SysTick_Init();// 启用全局中断Enable_Global_IRQ();// 其他初始化代码...while(1) {// 主循环代码...}
}

关键注意事项
中断优先级：SysTick 通常具有可配置的中断优先级，确保它不会被其他中断长时间阻塞
32位计数器溢出：
106MHz 下，system_tick 每 1ms 增加 106,000
32位计数器溢出周期 = 2³² / 106,000 ≈ 40秒
在时间比较中，使用 (current_time - last_feed_time) >= interval 可以正确处理溢出
中断延迟：
实际中断间隔可能有微小变化（通常 < 1%）
对于喂狗操作，这种精度通常足够
初始化顺序：
先初始化 SysTick，再启用全局中断
确保在调用 Get_Current_Tick() 前已初始化
功耗考虑：
SysTick 中断会定期唤醒 CPU
在低功耗应用中，可能需要调整策略