一、SysTick简介
SysTick —系统定时器是属于 CM3 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，计数器每计数一次的时间为 1/SYSCLK，一般我们设置系统时钟 SYSCLK 等于 72M。当重装载数值寄存器的值递减到 0 的时候，系统定时器就产生一次中断，以此循环往复。
因为 SysTick 是属于 CM3 内核的外设，所以所有基于 CM3 内核的单片机都具有这个系统定时器，使得软件在 CM3 单片机中可以很容易的移植。系统定时器一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的心跳。
二、新建工程
1. 打开 STM32CubeMX 软件，点击“新建工程”
2. 选择 MCU 和封装
3. 配置时钟
RCC 设置，选择 HSE(外部高速时钟) 为 Crystal/Ceramic Resonator(晶振/陶瓷谐振器)
选择 Clock Configuration，配置系统时钟 SYSCLK 为 72MHz
修改 HCLK 的值为 72 后，输入回车，软件会自动修改所有配置
4. 配置调试模式
非常重要的一步，否则会造成第一次烧录程序后续无法识别调试器
SYS 设置，选择 Debug 为 Serial Wire
5. 配置GPIO
GPIO 设置，在右边图中找到 LED 灯对应引脚，选择 GPIO_Output，输出低电平点亮，可以添加自定义标签
6. 生成代码
输入项目名和项目路径
选择应用的 IDE 开发环境 MDK-ARM V5
点击 GENERATE CODE 生成代码
三、普通延时
3.1 修改main函数，实现流水灯
在 while() 循环中加入引脚输出置反函数 HAL_GPIO_TogglePin() 和延时函数 HAL_Delay()。
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
while (1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_B_GPIO_Port,LED_B_Pin);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_B_GPIO_Port,LED_B_Pin);
}
}
3.2 HAL库与标准库代码比较
STM32CubeMX 使用 HAL 库生成的代码：
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
while (1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_B_GPIO_Port,LED_B_Pin);
HAL_Delay(500);
HAL_GPIO_TogglePin(LED_B_GPIO_Port,LED_B_Pin);
}
}
HAL_StatusTypeDef HAL_Init(void)
{
#if (PREFETCH_ENABLE != 0)
#if defined(STM32F101x6) || defined(STM32F101xB) || defined(STM32F101xE) || defined(STM32F101xG) || \ defined(STM32F102x6) || defined(STM32F102xB) || \ defined(STM32F103x6) || defined(STM32F103xB) || defined(STM32F103xE) || defined(STM32F103xG) || \ defined(STM32F105xC) || defined(STM32F107xC)
__HAL_FLASH_PREFETCH_BUFFER_ENABLE();
#endif
#endif
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);
HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY);
HAL_MspInit();
return HAL_OK;
}
__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
{
if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) > 0U)
{
return HAL_ERROR;
}
if (TickPriority < (1UL << __NVIC_PRIO_BITS))
{
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, TickPriority, 0U);
uwTickPrio = TickPriority;
}
else
{
return HAL_ERROR;
}
return HAL_OK;
}
void SysTick_Handler(void)
{
HAL_IncTick();
}
使用 STM32 标准库的代码：
int main(void)
{
LED_GPIO_Config();
SysTick_Init();
for(;;)
{
LED1( ON );
SysTick_Delay_Ms( 1000 );
LED1( OFF );
LED2( ON );
SysTick_Delay_Ms( 1000 );
LED2( OFF );
}
}
void SysTick_Init(void)
{
// if (SysTick_Config(SystemFrequency / 100000)) // ST3.0.0库版本
if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 100000)) // ST3.5.0库版本
{
while (1);
}
}
// couter 减1的时间 等于 1/systick_clk
// 当counter 从 reload 的值减小到0的时候，为一个循环，如果开启了中断则执行中断服务程序，
// 同时 CTRL 的 countflag 位会置1
// 这一个循环的时间为 reload * (1/systick_clk)
void SysTick_Delay_Us( __IO uint32_t us)
{
uint32_t i;
SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000);
for(i=0;i<us;i++)
{
// 当计数器的值减小到0的时候，CRTL寄存器的位16会置1
while( !((SysTick->CTRL)&(1<<16)) );
}
// 关闭SysTick定时器
SysTick->CTRL &=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
void SysTick_Delay_Ms( __IO uint32_t ms)
{
uint32_t i;
SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
for(i=0;i<ms;i++)
{
// 当计数器的值减小到0的时候，CRTL寄存器的位16会置1
// 当置1时，读取该位会清0
while( !((SysTick->CTRL)&(1<<16)) );
}
// 关闭SysTick定时器
SysTick->CTRL &=~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY); 对应 SysTick_Init();
HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) 对应 SysTick_Config(SystemCoreClock/1000000)
HAL_Delay(500); 对应 SysTick_Delay_Ms(500);
四、中断中延时
在 ESP8266学习笔记（3）——GPIO接口使用 的 HAL_GPIO_EXTI_Callback 中加入按键消抖
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
if(GPIO_Pin==KEY1_Pin)
{
HAL_Delay(100);
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_Pin_Port,KEY1_Pin)==1)
{
HAL_GPIO_TogglePin(LED_G_GPIO_Port,LED_G_Pin);
}
}
}
现在下载进单片机只会让它在按键按下后没有任何反应，这又是为什么呢，其实问题出在HAL_Delay() 上。
在进入回调函数之后就一直在 HAL_Delay 陷入了死循环中，原因是 Systick 优先级太低造成的。
Systick 中断的抢占优先级和外部中断的抢占优先级是一样的，那么在外部中断触发时肯定不能接着触发 Systick 中断了，问题已经找到，只需要简单地将外部中断的抢占优先级改低即可。
- 抢占优先级，数字越小，优先级越高
- 若抢占优先级相同，判断子优先级，同样，数字越小，优先级越高
五、注意事项
用户代码要加在 USER CODE BEGIN N 和 USER CODE END N 之间，否则下次使用 STM32CubeMX 重新生成代码后，会被删除。
• 由 Leung 写于 2021 年 1 月 13 日
• 参考：《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库）
STM32CubeMX实战教程（三）——外部中断（中断及HAL_Delay函数避坑）
