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SysTick 定时器

系统滴答定时器是一个非常基本的倒计时定时器，用于在每隔一定的时间产生一个中断，即使是系统睡眠模式下也能工作。它使得 OS 在各 CM3器件之间的移植中不必修改系统定时器的代码，移植工作一下子容易多了。 SysTick定时器也是作为 NVIC 的一部分实现的。

SysTick定时器被捆绑在NVIC中，用于产生SYSTICK异常（异常号： 15）。在以前，大多操
作系统需要一个硬件定时器来产生操作系统需要的滴答中断，作为整个系统的时基。例如，
为多个任务许以不同数目的时间片，确保没有一个任务能霸占系统；或者把每个定时器周期
的某个时间范围赐予特定的任务等，还有操作系统提供的各种定时功能，都与这个滴答定时
器有关。因此，需要一个定时器来产生周期性的中断，而且最好还让用户程序不能随意访问
它的寄存器，以维持操作系统“心跳”的节律。
Cortex‐M3处理器内部包含了一个简单的定时器。因为所有的CM3芯片都带有这个定时
器，软件在不同 CM3器件间的移植工作得以化简。该定时器的时钟源可以是内部时钟（ FCLK，
CM3上的自由运行时钟），或者是外部时钟（CM3处理器上的STCLK信号）。不过， STCLK的
具体来源则由芯片设计者决定，因此不同产品之间的时钟频率可能会大不相同，你需要检视
芯片的器件手册来决定选择什么作为时钟源。
SysTick定时器能产生中断， CM3为它专门开出一个异常类型，并且在向量表中有它的一
席之地。它使操作系统和其它系统软件在CM3器件间的移植变得简单多了，因为在所有CM3
产品间对其处理都是相同的。
有4个寄存器控制SysTick定时器，如表8.9至表8.12所示。

表8.9 SysTick控制及状态寄存器（地址：0xE000_E010）
位段 名称 类型 复位值 描述
16 COUNTFLAG R 0 如果在上次读取本寄存器后， SysTick 已经数到了
0，则该位为 1。如果读取该位，该位将自动清零
2 CLKSOURCE R/W 0 0=外部时钟源(STCLK)
1=内核时钟(FCLK)
1 TICKINT R/W 0 1=SysTick 倒数到 0 时产生 SysTick 异常请求
0=数到 0 时无动作
0 ENABLE R/W 0 SysTick 定时器的使能位

表8.10 SysTick重装载数值寄存器（地址：0xE000_E014）
位段 名称 类型 复位值 描述
23:0 RELOAD R/W 0 当倒数至零时，将被重装载的值

表8.11 SysTick当前数值寄存器（地址：0xE000_E018）
位段 名称 类型 复位值 描述
23:0 CURRENT R/Wc 0 读取时返回当前倒计数的值，写它则使之清零，
同时还会清除在 SysTick 控制及状态寄存器中的
COUNTFLAG 标志

表8.10 SysTick校准数值寄存器（地址：0xE000_E01C）
位段 名称 类型 复位值 描述
31 NOREF R ‐ 1=没有外部参考时钟（ STCLK 不可用）
0=外部参考时钟可用
30 SKEW R ‐ 1=校准值不是准确的 10ms
0=校准值是准确的 10ms
23:0 TENMS R/W 0 10ms 的时间内倒计数的格数。芯片设计者应该通
过 Cortex‐M3 的输入信号提供该数值。若该值读
回零，则表示无法使用校准功能
校准值寄存器提供了这样一个解决方案：它使系统即使在不同的CM3产品上运行，也能
产生恒定的SysTick中断频率。最简单的作法就是：直接把TENMS的值写入重装载寄存器，这
样一来，只要没突破系统极限，就能做到每10ms来一次 SysTick异常。如果需要其它的SysTick
异常周期，则可以根据TENMS的值加以比例计算。只不过，在少数情况下， CM3芯片可能无
法准确地提供TENMS的值（如， CM3的校准输入信号被拉低），所以为保险起见，最好在使
用TENMS前检查器件的参考手册。
SysTick定时器除了能服务于操作系统之外，还能用于其它目的：如作为一个闹铃，用于
测量时间等。要注意的是，当处理器在调试期间被喊停（ halt）时，则SysTick定时器亦将暂
停运作。

SysTick 校准值寄存器

SysTick 校准值设置为 18750。当 SysTick 时钟设置为 18.75 MHz（ HCLK/8， HCLK 设为
150 MHz），会产生 1 ms 时间基准。

明白了，当SysTick的RELOAD寄存器中为18,750，且频率为18,750,000，即HCLK/8（150,000,000/8）时，以1ms的时间基准产生中断