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| V1.0 | 2020-04-09 | gingko | 初次建立 |
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===== STM32CubeMX教程六——SYSTICK定时器实验 =====
1. 在主界面选择File-->New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR
{{ :icore3:icore3_cube_6_1.png?direct |}}
2. 出现芯片型号选择，搜索自己芯片的型号，双击型号，或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面，提供的各 种查找方式，可以选择芯片内核，型号，等等，可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为：STM32F407IGTx。
{{ :icore3:icore3_cube_6_2.png?direct |}}
3. 配置RCC，使用外部时钟源
{{ :icore3:icore3_cube_6_3.png?direct |}}
4. 配置调试引脚
{{ :icore3:icore3_cube_6_4.png?direct |}}
5. 将LED对应的3个引脚（PI5，PI6，PI7）设置为GPIO_Output
{{ :icore3:icore3_cube_6_5.png?direct |}}
6. 引脚模式配置
{{ :icore3:icore3_cube_6_6.png?direct |}}
7. 时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
{{ :icore3:icore3_cube_6_7.png?direct |}}
8. 工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个，其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK5
{{ :icore3:icore3_cube_6_8.png?direct |}}
9. 点击Code Generator，进行进一步配置
{{ :icore3:icore3_cube_6_9.png?direct |}}
* **Copy all used libraries into the project folder**
* 将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中
* 优点：这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
* 缺点：体积大，编译时间很长
* **Copy only the necessary library files**
* 只复制所需要的.C和.H（推荐）
* 优点：体积相对小，编译时间短，并且工程可复制拷贝
* 缺点：新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
* **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file**
* 不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H
* 优点：体积小，比较节约硬盘空间
* 缺点：复制到其他电脑上或者软件包位置改变，就需要修改相对应的路径
自行选择方式即可
10. 然后点击GENERATE CODE 创建工程
{{ :icore3:icore3_cube_6_10.png?direct |}}
创建成功，打开工程。
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===== 实验六：SYSTICK定时器实验——点亮LED =====
==== 一、 实验目的与意义 ====
- 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KEILMDK 集成开发环境使用方法。
==== 二、 实验设备及平台 ====
- iCore3 双核心板。
- JLINK（或相同功能）仿真器。
- Micro USB线缆。
- Keil MDK 开发平台。
- STM32CubeMX开发平台。
- 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机。
==== 三、 实验原理 ====
=== 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 ===
* 在STM32中，SysTick是内核CM4中的一个24位的递减计数器，也称系统嘀答定时器。SysTick的最大使命，就是定期地产生异常请求，作为系统的时基。操作系统需要这种“滴答”来推动任务和时间的管理。
* 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、SYTICK寄存器控制 ===
* SysTick定时器有4个寄存器，分别为：
* SYST_CSR SysTick控制及状态寄存器
* SYST_RVR SysTick重装载值寄存器
* SYST_CVR SysTick当前数值寄存器
* SYST_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）SYST_CSR控制及状态寄存器
|位段|名称|复位值|描述|
|16|COUNTFLAG|0|如果计时器从上次读取后计数到0，则该位返回1|
|2|CLKSOURCE|0|时钟源选择位：|
|:::|:::|:::|0 = AHB/8|
|:::|:::|:::|1 = 处理器时钟AHB|
|1|TICKINT|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|0|SysTick定时器的使能位|
* （2）SYST_RVR重装载值寄存器
|位段|名称|复位值|描述|
|23:0|RELOAD|0|当倒数计数到0时，加载到SYST_CVR寄存器的值|
* 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。
* （2）SYST_CVR当前数值寄存器
|位段|名称|复位值|描述|
|23:0|CURRENT| 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SYST_CSR的COUNTFLAG位清除为0。|
==== 四、 实验程序 ====
=== 1. 主函数 ===
int main(void)
{
static int led_work_status;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
//每隔一秒三 色灯进行交替循环闪烁
while (1)
{
if(systick.second_flag == 1){ //每隔一秒标志位置1，执行一次
systick.second_flag = 0;
led_work_status += 1;
if(led_work_status > 2)led_work_status = 0;
switch (led_work_status){
case 0 :
LED_RED_ON;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_OFF;
break;
case 1 :
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_ON;
LED_BLUE_OFF;
break;
case 2:
LED_RED_OFF;
LED_GREEN_OFF;
LED_BLUE_ON;
break;
default:
break;
}
}
}
}
=== 2. SYSTICK初始化 ===
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; //外部晶振初始化结构体
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
//CPU,AHB,APB等总线时钟初始化结构体
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
//AHB时钟使能
__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
//选择时钟源为HSE
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; //开启HSE
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; //开启PLL
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; //PLL时钟来源为HSE
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 12; //分频系数M
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168; //分频系数N
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2; 分频系数P
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4; //分频系数Q
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
//时钟源选择PLLCLK
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; //分频系数AHBPRESC=1
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4; //分频系数APB1PRESC=4
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; //分频系数APB2PRESC=2
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
=== 3. 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。
void HAL_SYSTICK_Callback(void)
{
// 中断时间1ms，每1ms进入中断一次
static int counter = 0;
if((counter ++ % 1000) == 0){
systick.second_flag = 1;
}
}
==== 五、 实验步骤 ====
- 把仿真器与iCore3的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
- 把iCore3通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3供电；
- 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
- 烧写程序到iCore3上；
- 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 ====
* 每1s三色LED颜色变换（红色、绿色、蓝色轮流变换）一次。