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每個(gè)Cortex-M內(nèi)核都集成了一個(gè)SysTick模塊,那是因?yàn)檫@個(gè)模塊幾乎是單片機(jī)項(xiàng)目必備的一個(gè)(定時(shí)器)功能。
不管是最新的Cortex-M85內(nèi)核,還是經(jīng)典的Cortex-M3內(nèi)核單片機(jī),都集成了?SysTick 模塊。
cm3.h與cm85.h
單片機(jī)開發(fā)者,接觸最多的就是core_cm3.h(core_cm85.h)文件,這里定義了與內(nèi)核相關(guān)的大部分內(nèi)容,平時(shí)我們調(diào)用最多也是這里的接口。
我們對(duì)比一下這兩個(gè)源文件:
通過(guò)對(duì)比源代碼,你會(huì)直觀地發(fā)現(xiàn),cm85比cm3代碼行數(shù)明顯大多了,1943行和4672行。當(dāng)然,行數(shù)多了這么多,左側(cè)紅色(差異)部分也比較多。
雖然,左側(cè)“紅色”比較多,但大部分都是多出來(lái)的行數(shù)以及宏定義。仔細(xì)對(duì)比,其實(shí)很多都是一樣的,比如我們常用的系統(tǒng)復(fù)位函數(shù):
__NO_RETURN __STATIC_INLINE void __NVIC_SystemReset(void)
{
__DSB(); /* Ensure all outstanding memory accesses included
buffered write are completed before reset */
SCB->AIRCR = (uint32_t)((0x5FAUL << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos) |
(SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) |
SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk ); /* Keep priority group unchanged */
__DSB(); /* Ensure completion of memory access */
for(;;) /* wait until reset */
{
__NOP();
}
}
再比如系統(tǒng)Tick配置函數(shù):
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
{
return (1UL); /* Reload value impossible */
}
SysTick->LOAD = (uint32_t)(ticks - 1UL); /* set reload register */
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */
SysTick->VAL = 0UL; /* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
return (0UL); /* Function successful */
}
其實(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn),在Cortext-M3單片機(jī)上常用的這些函數(shù)接口,基本和CM85一樣,這也說(shuō)明CM85大部分接口向下兼容CM3。
RA8單片機(jī)SysTick使用描述
這里結(jié)合瑞薩 RA8D1(Cortex-M85內(nèi)核)單片機(jī)給大家講述一下SysTick的用法以及描述其源碼。
使用?e2 studio?以及fsp軟件包
工具自帶的軟件包其實(shí)是最實(shí)用的,這里以IO翻轉(zhuǎn),SysTick延時(shí)為例,手把手教大家創(chuàng)建一個(gè)工程,并演示效果。
1、打開e2 studio創(chuàng)建單片機(jī)項(xiàng)目
我們命名項(xiàng)目名稱為:RA8D1_SysTick
選擇對(duì)應(yīng)芯片型號(hào):R7FA8D1BEC
基本上只需要?jiǎng)觿?dòng)鼠標(biāo)“點(diǎn)一點(diǎn)”,一個(gè)完整的工程就創(chuàng)建好了。
2、配置工程
這里配置一些基礎(chǔ)的信息,我們使用一個(gè)IO(PA01)來(lái)測(cè)試一下SysTick延時(shí)時(shí)間。
配置時(shí)鐘樹:
配置輸出Hex文件:
3、演示
這里只是簡(jiǎn)單演示Demo,我們添加一個(gè)IO翻轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)試SysTick延時(shí)時(shí)間。
while(1)
{
R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF); //PA01亮滅翻轉(zhuǎn)
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); //SysTick延時(shí)
}
這個(gè)是1ms翻轉(zhuǎn),SysTick延時(shí)誤差還是比較小,相對(duì)1ms來(lái)說(shuō)誤差可以忽略(采樣頻率100KHz看不出來(lái)誤差)。
采樣頻率為100MHz,其實(shí)還是看得出來(lái)有點(diǎn)誤差。當(dāng)然,這個(gè)誤差是晶振、軟件等多種因素影響的。還有,us級(jí)別的誤差,相對(duì)ms可以忽略。
如果改為1us翻轉(zhuǎn),通過(guò)IO翻轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)試,誤差就相對(duì)明顯一點(diǎn)。
4、源碼描述
有經(jīng)驗(yàn)的工程師應(yīng)該都能看懂,這里針對(duì)初學(xué)者簡(jiǎn)單說(shuō)下。
R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF);
為了減少軟件帶來(lái)誤差,這里直接操作寄存器進(jìn)行IO翻轉(zhuǎn)。
R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
R_BSP_SoftwareDelay:阻塞延時(shí)函數(shù),是FSP軟件包自帶函數(shù)接口。
BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS:宏定義,延時(shí)單位(毫秒)。系統(tǒng)定義了三個(gè)宏:
typedef enum
{
BSP_DELAY_UNITS_SECONDS = 1000000, ///< Requested delay amount is in seconds
BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS = 1000, ///< Requested delay amount is in milliseconds
BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS = 1 ///< Requested delay amount is in microseconds
} bsp_delay_units_t;
R_BSP_SoftwareDelay:其實(shí)就是利用SysTick進(jìn)行的延時(shí)。
通過(guò)分析源碼,你會(huì)發(fā)現(xiàn)Cortex-M85內(nèi)核的SysTick和 Cortex-M3的向下兼容,常用的接口也一樣。
最后,單片機(jī)內(nèi)核的SysTick是不是很簡(jiǎn)答,希望通過(guò)本文的描述,對(duì)你了解SysTick有所幫助。