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V1.0 | 2020-07-04 | gingko | 初次建立 |
了解STM32 GPIO结构。 了解STM32 GPIO 特征。 掌握SYSTICK的使用方法。 掌握STM32 HAL库中SYSTICK属性的配置方法。 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。
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1、 时钟系统简介 (1)STM32时钟源分以下五类: 内部高速时钟(HSI):RC振荡器,精度不高。 外部高速时钟(HSE):可接石英/陶瓷谐振器或者接外部时钟源。 内部低速时钟(LSI):RC振荡器,提供低功耗时钟。应用如WDG。 外部低速时钟(LSE):接外部低频率石英晶体。应用如RTC。 锁相环倍环输出(PLL):其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。倍频倍数 可调,但是其最大输出频率受限数值因芯片型号而异。 (2)系统时钟SYSCLK可来源于: HSI振荡器时钟 HSE振荡器时钟 PLL时钟 2、 SYSTICK简介 SysTick系统定时器是属于CM7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216MHz。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CM7内核的外设,所以所有基于CM7内核的单片机都具有这个系统定时器,使得软件在CM7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。 SysTick在设定初值并开启后,每经一个系统时钟周期,计数值减1,计数到0时,将从重载寄存器中自动重新装载定时初值并继续计数,同时内部的COUNTFLAG标志位置1,触发中断(中断允许情况下),中断响应属于NVIC异常,异常号为15,Systick中断优先级可设置。 3、 SYSTICK寄存器介绍 SysTick系统定时有4个寄存器,简要介绍如下。 寄存器名称 寄存器描述 CTRL SysTick控制及状态寄存器 LOAD SysTick重装载值寄存器 VAL SysTick当前数值寄存器 CALIB SysTick校准数值寄存器 在使用SysTick产生定时的时候,只需要配置CTRL、LOAD、VAL三个寄存器,CALIB校准寄存器不需要配置(出厂时已校准好),寄存器介绍如下: (1)CTRL控制及状态寄存器 位段 名称 类型 复位值 描述 16 COUNTFLAG R/W 0 如果计时器从上次读取后计数到0,则该位返回1 2 CLKSOURCE R/W 0 时钟源选择位: 0 = AHB/8 1 = 处理器时钟AHB 1 TICKINT R/W 0 启用SysTick异常请求: 0 = 计时器数到0时没有异常请求。 1 = 计时器数到0时产生SysTick异常请求 通过读取COUNTFLAG位可以确定计数器是否递减到0 0 ENABLE R/W 0 SysTick定时器的使能位 (2)LOAD重装载值寄存器 位段 名称 类型 复位值 描述 23:0 RELOAD R/W 0 当倒数计数至零时,将被重装载的值 RELOAD值可以是0x00000001 - 0x00FFFFFF范围内的任何值。起始值可以为0,但是没有效果,因为SysTick异常请求和COUNTFLAG在从1到0计数时才被激活。重新装载值是根据其使用情况计算的。例如,要生成周期为N个处理器时钟周期的多次触发定时器,可以配置RELOAD值为N-1。如果每100个时钟脉冲需要SysTick中断,则将RELOAD设置为99。 (3)VAL当前数值寄存器 位段 名称 类型 复位值 描述 23:0 CURRENT R/W 0 读取返回SysTick计数器的当前值。向寄存器写入任何值时都会将该字段清除为0,并将控制及状态寄存器中的COUNTFLAG位清除为0。 (4)CALIB校准数值寄存器 系统定时器的校准数值寄存器在定时实验中不需要用到。 位段 名称 类型 复位值 描述 31 NOREF R 0 指示是否有参考时钟提供给处理器 0:提供参考时钟 1:不提供参考时钟 如果器件不提供参考时钟,SYST_CSR.CLKSOURCE标志位为1,不可改写。 30 SKEW R 1 S指示TENMS的值是否精确 0:TENMS是精确值 1:TENMS不是精确值或者不提供 不精确的TENMS值可以影响作为软件实时时钟节拍器的适用性。 23:0 TENMS R 0 重新加载 10ms (100Hz) 计时的值, 受系统时钟偏差的错误。如果值读取为零, 校准值未知。 四、 实验程序 1、 主函数
2、 系统时钟初始化
3、 SysTick配置函数
用库编程的时候我们只需要调用将SysTick_Config函数封装好的库函数HAL_SYSTICK_Config ()即可,形参ticks用来设置重装载寄存器的值,最大不能超过重装载寄存器的值224,当重装载寄存器的值递减到0的时候产生中断,然后重装载寄存器的值又重新装载往下递减计数,以此循环往复。紧随其后设置好中断优先级,最后配置系统定时器的时钟,使能定时器和定时器中断,这样系统定时器就配置好了。SysTick_Config()库函数主要配置了SysTick中的三个寄存器:LOAD、VAL和CTRL,有关具体的部分看代码注释即可。其中还调用了固件库函数NVIC_SetPriority()来配置系统定时器的中断优先级,该库函数也在core_m7.h中定义。 4、 中断回调函数 以下是系统滴答定时器中断回调函数,每发生一次滴答定时器中断进入该回调函数一次,主要实现定时1s,改变一次标志位,使用LED显色状态变换一次。
五、 实验步骤 1、 把仿真器与iCore4的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连); 2、 把iCore4通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4供电; 3、 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程; 4、 烧写程序到iCore4上; 5、 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。 六、 实验现象 iCore4双核心板与ARM相连的三色LED(PCB上标示为ARM·LED),红色、绿色、蓝色每秒交替点亮。