STM32CubeMX-27（补充） | 系统滴答定时器Systick的使用

本篇文章主要介绍STM32中Systick定时器的使用以及HAL_Delay函数的原理。

1. 准备工作

硬件准备

• 首先需要准备一个开发板，这里我准备的是STM32L4的开发板（小熊派IoT开发套件）：

软件准备

• 需要安装好Keil - MDK及芯片对应的包，以便编译和下载生成的代码；

2.生成MDK工程

如果使用的是STM32F1系列，请先看这篇文章！！！（STM32CubeMX生成F1的工程中造成 下载器无法下载 问题的解决方案）

选择芯片型号

打开STM32CubeMX，打开MCU选择器：

搜索并选中芯片STM32L431RCT6:

配置时钟源

• 如果选择使用外部高速时钟（HSE），则需要在System Core中配置RCC；
• 如果使用默认内部时钟（HSI），这一步可以略过；

这里我都使用外部时钟：

配置GPIO引脚

查看小熊派开发板的原理图，如下：

所以接下来我们选择配置PC13引脚：

给PC13引脚设置一个user_label:

系统滴答定时器Systick

SysTick 是一个24位的向下计数定时器，当计到0时，将从RELOAD寄存器中自动重装载定时初值并继续计数，且同时触发中断，SysTick 的主要作用是作为系统的时基，产生一个周期性的中断信号。

STM32CubeMX使用的是HAL库，默认已经开启，也可以选择其它的定时器作为系统时基：

中断默认使能，无法关闭：

配置时钟树

STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可：

需要注意，其中To Cortex System timer这一路是Systick的时钟频率，有/1和/8两种选择，这里我们使用8分频：

生成工程设置

代码生成设置

最后设置生成独立的初始化文件：

生成代码

点击GENERATE CODE即可生成MDK-V5工程：

3. 在MDK中编写、编译、下载用户代码

自动生成的代码

STM32CubeMX会自动生成Systick相关的代码，其中比较重要的有：

① 默认Systick频率值设定：

频率设定有三个值，在stm32l4xx_hal.h文件中：

② Systick默认中断服务函数

HAL_IncTick函数会把当前系统中定义的计数值变量递加，在stm32l4xx_hal.c文件中，实现如下：

编写用户代码

HAL库中还定义了一个函数 HAL_GetTick()，使用此API可以获取到当前系统中的计数值，定义如下：

接下来使用此API来编写LED闪烁程序。

在main.c函数中首先定义一个32位的uint型变量，用于存放计数起始值：

/* USER CODE BEGIN 1 */

uint32_t tickstart;

/* USER CODE END 1 */

然后在while(1)循环中调用 HAL_GetTick() 来获取当前的计数值，通过比较当前计数值和起始值即可起到延时的作用：

while (1)
{
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    //获取延时起始值
    tickstart = HAL_GetTick();
    
    //死循环比较，直到到达延时值，每次1ms，1000次为1s
    while ((HAL_GetTick() - tickstart) < 1000);
    
    //翻转LED
    HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
}

上面的这种应用方式比较准确，但系统进入了死循环，还有一种比较灵活的使用方式：

while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
    
    //翻转LED
    if(HAL_GetTick() % 1000 == 0)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
    }
}

这样就不会堵塞CPU了。

实验现象

编译下载之后，即可看到LED按1s的间隔闪烁：

补充 —— HAL_Delay的实现原理

最开始使用HAL库的时候，觉得 HAL_Delay 简直太方便了，其实 HAL_Delay 也是依靠系统的时基信号来实现的，在stm32l4xx_hal.c文件中，实现如下：

可以看到它采用的还是死等的方式，所以相比起来，还是第二种方式应用起来更加灵活，方便。