cubemx使用freertos时用systick和TIM的区别

Posted 2021-08-02 一剃解千愁

cube工程和生成的代码上区别

1，选择systick

Keil:

此时，中断优先级的抢占优先级是最低级的15，子优先级是0（分组4）

只有带__weak 的 HAL_InitTick

2，选择某一定时器：TIM1

Keil:

有带__weak 的 HAL_InitTick，被overwrite

也有真正被调用的HAL_InitTick

此时，中断优先级的抢占优先级是最高级的0，子优先级是0（分组4）

定时器选择TIM6或TIM7比较好

基本定时器（TIM6，TIM7）的主要功能： 只有最基本的定时功能。基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。
　　通用定时器（TIM2~TIM5）的主要功能： 除了基本的定时器的功能外，还具有测量输入信号的脉冲长度（ 输入捕获） 或者产生输出波形（ 输出比较和PWM）。
　　高级定时器（TIM1，TIM8）的主要功能： 高级定时器不但具有基本，通用定时器的所有的功能，还具有控制交直流电动机所有的功能，你比如它可以输出6路互补带死区的信号，刹车功能等等。

__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{
  uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
  uint32_t wait = Delay;

  /* Add a freq to guarantee minimum wait */
  if (wait < HAL_MAX_DELAY)
  {
    wait += (uint32_t)(uwTickFreq);
  }

  while((HAL_GetTick() - tickstart) < wait)
  {
  }
}

总结：systick作为操作系统时基钟，好处是方便移植，操作系统需要的是一个时基，systick又是属于内核外设（24位的倒计时定时器，也有中断服务函数，中断优先级通过设置内核寄存器SHPR3，可以设置的最低优先级为15），移植到任意的相同内核的都能使用，不需要再做修改。不好的地方就是，比如有中断服务函数中调用HAL_delay()来延时，它是通过while来判断是否达到时间，但是每次得到一个节拍数，和前面的对比不变，由于其中断优先级比systick（看上面的图片可知优先级是15）高，抢占中断，导致systick的中断服务函数无法工作（它的工作就是递减，减小tick），没“人”减小tick，而HAL_delay()又在等tick减少，又是它自己导致tick不能减少，OS调度也在等，这样就崩了，一般也不在中断中搞延时，中断都是为了尽快的执行完，实时操作系统也更加要求快速。
而使用一个基本定时器来提供时基，定时器优先级设置为最高优先级（看上面的图片可知优先级是0），其他中断也无法抢占，不会影响systick工作，操作系统又得到了一个时基，不好的地方是，移植代码，需要找个相同的定时器来使用，如果被占用，还得选择其他定时器
综上，systick偏向公用，定时器偏向专用

NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL);
其中宏__NVIC_PRIO_BITS为4，

其他参考资料：
void SysTick_Handler(void)
{
if(xTaskGetSchedulerState()!=taskSCHEDULER_NOT_STARTED)//系统已经运行
{
xPortSysTickHandler();
}
}

sysTick属于内核外设，跟普通外设的中断优先级有些区别，并没有抢占优先级和子优先级的说法，在STM32F429中，内核外设的中断优先级由内核SCB这个外设的寄存器：SHPRx（x=1.2.3）来配置。
内核外设的中断优先级可编程为：0~15，只有16个可编程优先级，数值越小，优先级越高。如果软件优先级配置相同，那就根据他们在中断向量表里面的位置编号来决定优先级大小，编号越小，优先级越高。
SysTick定时器的计数器是向下递减计数的，计数一次的时间TDEC=1/CLKAHB，当重装载寄存器中的值VALUELOAD减到0的时候，产生中断，可知中断一次的时间TINT=VALUELOAD * TDEC中断= VALUELOAD/CLKAHB
NVIC的中断优先级分组不仅对片上外设有效，同样对内核的外设也有效。我们把systick的优先级15转换成二进制值就是1111(0b)，又因为NVIC的优先级分组2，那么前两位的11(0b)就是3，后两位的11(0b)也是3。无论从抢占还是子优先级都比我们设定的外设的优先级低。如果当两个的软件优先级都配置成一样，那么就比较他们在中断向量表中的硬件编号，编号越小，优先级越高
systick虽然作为与CPU紧耦合的内核外设，但其中断优先级并不比普通外设要高，并不因为它是内核外设而特殊，它还是遵循中断优先级高低的规则来响应。
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */

延时;
void SysTick_us(uint32_t us)
{
uint32_t us_tick=SystemCoreClock / 1000000UL;;
uint32_t start_val,real_val,JianGe;
start_val=SysTick->VAL; //把最开始获得的计数值作为基准值
do{
real_val=SysTick->VAL; //获取当前值
if(start_val>real_val) //应对计时器提前下溢
{
JianGe=start_val-real_val;
}
else
{
JianGe=SysTick->LOAD+start_val-real_val;
}
}while(JianGe<us*us_tick); //判断是否到达间隔
}

void rt_hw_us_delay(rt_uint32_t us)
{
rt_uint32_t start, now, delta, reload, us_tick;
start = SysTick->VAL;
reload = SysTick->LOAD;
us_tick = SystemCoreClock / 1000000UL;
do {
now = SysTick->VAL;
delta = start > now ? start - now : reload + start - now;
} while(delta < us_tick * us);
}

其他区别：

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