【ST NUCLEO-U575ZI-Q 测评】HAL/LL库使用之systick时基使用与测试

qinyunti 发表于 2022-12-14 17:52

<h1>前言</h1>

Systick是CORTEX-M系列单片机的标准内核外设。

一般用于时间基准，时间戳，或者rtos的滴答定时中断。

我们基于上一篇的GPIO可以测试systick的时间是否正确，在systick中断中翻转IO,用示波器/逻辑分析仪测量IO的波形周期即可测试时间是否准确。

<h1 >过程</h1>

systick可以参考CORTEX-M3的内核架构文档这里不再赘述。直接看代码。

HAL库也使用了systick作为定时器，延时等操作都依赖于systick。

<h2 >初始化</h2>

代码位于stm32u5xx_hal.c中的HAL_Init。

<div class="parsedown-markdown">
HAL_StatusTypeDef HAL_Init(void)

{

  /* Configure Flash prefetch */

#if (PREFETCH_ENABLE != 0U)

  __HAL_FLASH_PREFETCH_BUFFER_ENABLE();

#endif /* PREFETCH_ENABLE */

 

  /* Set Interrupt Group Priority */

  HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORITYGROUP_4);

 

  /* Update the SystemCoreClock global variable */

  SystemCoreClock = HAL_RCC_GetSysClockFreq() >> AHBPrescTable[(RCC->CFGR2 & RCC_CFGR2_HPRE) >> RCC_CFGR2_HPRE_Pos];

 

  /* Use systick as time base source and configure 1ms tick (default clock after Reset is HSI) */

  if (HAL_InitTick(TICK_INT_PRIORITY) != HAL_OK)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

 

  /* Init the low level hardware */

  HAL_MspInit();

 

  /* Return function status */

  return HAL_OK;

}
</div>

 

调用HAL_InitTick进行初始化

<div class="parsedown-markdown">
__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)

{

  /* Check uwTickFreq for MisraC 2012 (even if uwTickFreq is a enum type that don't take the value zero)*/

  if ((uint32_t)uwTickFreq == 0UL)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

 

  /* Configure the SysTick to have interrupt in 1ms time basis*/

  if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000UL / (uint32_t)uwTickFreq)) > 0U)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

 

  /* Configure the SysTick IRQ priority */

  if (TickPriority < (1UL << __NVIC_PRIO_BITS))

  {

    HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, TickPriority, 0U);

    uwTickPrio = TickPriority;

  }

  else

  {

    return HAL_ERROR;

  }

 

  /* Return function status */

  return HAL_OK;

}
</div>

 

其中定时周期由HAL_TickFreqTypeDef uwTickFreq = HAL_TICK_FREQ_DEFAULT;  /* 1KHz */定义

默认是

<div class="parsedown-markdown">
typedef enum

{

  HAL_TICK_FREQ_10HZ         = 100U,

  HAL_TICK_FREQ_100HZ        = 10U,

  HAL_TICK_FREQ_1KHZ         = 1U,

  HAL_TICK_FREQ_DEFAULT      = HAL_TICK_FREQ_1KHZ

} HAL_TickFreqTypeDef;
</div>

 

 

<h2 >中断处理</h2>

SysTick_Handler调用HAL_IncTick更新计数器。

<div class="parsedown-markdown">
void SysTick_Handler(void)

{

static volatile uint32_t num = 0;

if(num++ >= 1000)

{

LL_GPIO_TogglePin(GPIOB, 1u<<7);

num=0;

}

HAL_IncTick();

}
</div>

 

<h2 >测量时间</h2>

总的代码

<div class="parsedown-markdown">
<h1>include "stm32u575xx.h"</h1>

<h1>include "stm32u5xx_ll_gpio.h"</h1>

<h1>include "stm32u5xx_ll_bus.h"</h1>

void SysTick_Handler(void)

{

static volatile uint32_t num = 0;

if(num++ >= 1000)

{

LL_GPIO_TogglePin(GPIOB, 1u<<7);

num=0;

}

HAL_IncTick();

}

void delay(uint32_t t)

{

volatile uint32_t timeout = t;

while(t--);

}

int main(void)

{

LL_AHB2_GRP1_EnableClock(LL_AHB2_GRP1_PERIPH_GPIOB);

LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

//LL_GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_7;

GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;

GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;

GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;

GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;

LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

HAL_Init();

while(1)

{

///delay(1000000ul);

///LL_GPIO_TogglePin(GPIOB, 1u<<7);

}

}
</div>

 

使用逻辑分析仪测量,IO翻转时间为1.982917488/2=0.991458744S.

由于中断响应,执行处理代码要一定时间所以有一些误差。

  

 

<h1 >总结</h1>

本篇介绍了systick的使用，测试了其准确度，后面会经常用到时间基准，延时等等。得益于官方的库，几行代码就可以搞定很高效。

damiaa 发表于 2022-12-15 10:00

systick是个好东西。

starcat123 发表于 2022-12-17 00:18

学习了

不是太明白有了HAL库，为啥还要搞个LL库

移植FreeRTOS时，要屏蔽PendSV，SVHC和Systick 3个中断

qinyunti 发表于 2022-12-17 09:27

starcat123 发表于 2022-12-17 00:18
学习了

不是太明白有了HAL库，为啥还要搞个LL库

移植FreeRTOS时，要屏蔽PendSV，SVHC和Systick 3个中 ...

LL大部分是使用内联函数对寄存器操作进行封装,也就是相当于直接操作寄存器，

比HAL执行更高效,HAL和LL可以混合使用。

starcat123 发表于 2022-12-17 15:34

qinyunti 发表于 2022-12-17 09:27
LL大部分是使用内联函数对寄存器操作进行封装,也就是相当于直接操作寄存器，

比HAL执行更高效,HAL和LL ...

 

哦，听大佬这么一解释，好像豁然开朗

inline我还是知道是怎么回事儿的，学C51的时候就有，为了更进一步优化代码速度

okhxyyo 发表于 2023-1-12 09:42

测评汇总：免费申请|ST NUCLEO-U575ZI-Q https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1228653-1-1.html

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