SysTick的优先级是高还是低
摘要?????????????SysTick系統嘀嗒定時器是Cortex內核的部分，尤其對于有實時操作系統的軟件，它一般會作為整個系統的時基，所以這個對操作系統非常重要。????????????
SysTick??????? ????????、CM3、系統嘀嗒??????? ???????????
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SysTick系統嘀嗒定時器并非STM32獨有的，它是Cortex內核的部分，CM3為它專門開出一個異常類型，并且在中斷向量表中占有一席之地（異常號15）。這樣它可以很方便的移植到不同廠商出CM3內核的芯片上，尤其對于有實時操作系統的軟件，它一般會作為整個系統的時基，所以這個對操作系統非常重要。
但在STM32開發手冊中對它的介紹卻很少，幾乎到一筆帶過的程度。有關SysTick的詳細介紹可參考《Cortex-M3權威指南》第133 頁第八章及第179頁第十三章。
剛接觸SysTick時，因它屬于內核中斷優先級，我一直有個疑問，它是比所有的可屏蔽中斷優先級都高呢還是都低，或是處在等同設置地位 ？
最初我自以為內核中斷優先級要比所有可屏蔽中斷優先級高，當認真查閱資料與做實驗后，發覺并非如此。
SysTick總共有四個寄存器:
1、
此寄存器在系統代碼中由 SysTick->CTRL變量表示；
2、
此寄存器在系統代碼中由?SysTick-> LOAD變量表示；
3、
此寄存器在系統代碼中由?SysTick-> VAL變量表示；
4、
此寄存器在系統代碼中由SysTick-> CALIB?變量表示，沒有用過，也不常用，暫不作介紹。
這幾個寄存器的偏移量如下圖所示：
上面寄存器結構體的定義在 \CMSIS\CM3\CoreSupport ?core_cm3.h中如下所示：
?
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | / **@addtogroup?CMSIS_CM3_SysTick?CMSIS?CM3?SysTick ??memory?mapped?structure?for?SysTick ??@{ ??*/ typedef?struct { ????__IO?uint32_t?CTRL;?/*!<?Offset:?0x00?SysTick?Control?and?Status?Register?*/ ????__IO?uint32_t?LOAD;?/*!<?Offset:?0x04?SysTick?Reload?Value?Register?*/ ????__IO?uint32_t?VAL;?/*!<?Offset:?0x08?SysTick?Current?Value?Register?*/ ????__I?uint32_t?CALIB;?/*!<?Offset:?0x0C?SysTick?Calibration?Register?*/ }?SysTick_Type; |
SysTick 是一個24 位的定時器，即一次最多可以計數 224個時鐘脈沖，這個脈沖計數值被保存到SysTick->VAL 當前計數值寄存器中，它只能向下計數，每接收到一個時鐘脈沖SysTick->VAL 的值就向下減 1，直至0，然后由硬件自動把重載寄存器SysTick->LOAD 中的值到SysTick->VAL重新計數，并且當SysTick->VAL值計數到0時，觸發異常，調用void SysTick_Handler(void)函數，可以在此中斷服務函數中處理定時中斷事件了，一般是對設定值進行遞減計數操作。只要不把它在SysTick控制及狀態寄存器SysTick->CTRL中的第0位使能位清除，就永不停息。
它屬于系統異常，是內核級中斷，并且優先級是可以設置的，具體設置也是在 ?core_cm3.h中代碼如下：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /** ?*?@brief?Initialize?and?start?the?SysTick?counter?and?its?interrupt. ?* ?*?@param?ticks?number?of?ticks?between?two?interrupts ?*?@return?1?=?failed,?0?=?successful ?* ?*?Initialise?the?system?tick?timer?and?its?interrupt?and?start?the ?*?system?tick?timer?/?counter?in?free?running?mode?to?generate? ?*?periodical?interrupts. ?*/ static?__INLINE?uint32_t?SysTick_Config(uint32_t?ticks) {? ????if?(ticks?>?SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)?return?(1);?/*?Reload?value?impossible?*/ ????SysTick->LOAD?=?(ticks?&?SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)?-?1;?/*?set?reload?register?*/ ????NVIC_SetPriority?(SysTick_IRQn,?(1<<__NVIC_PRIO_BITS)?-?1);? ????SysTick->VAL?=?0;? ????SysTick->CTRL?=?SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk?|? ????????SysTick_CTRL_TICKINT_Msk?|? ????????SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;? ????return?(0);?/*?Function?successful?*/ } |
在此段代碼中，優先級的設置是通過NVIC_SetPriority()函數實現，此函數對內核中斷優先級和外部中斷優先級設置都可以，比較強大，但需要手動算出來搶占和從優先級，不太方便，當跳進此函數，我們可以算出Systick默認優先是最低的（效果相當于SCB->SHP[11] = 0xF0，如果你推算下，SHP[11] 正好對應于Systick優先級的設置）；對于可屏蔽中斷，優先級的設置一般通過?NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)函數來實現，具體應用可參考下面的示例代碼。
當介紹完了理論后，發現還是沒有搞清楚最初的疑惑！現在就做實現來揭示真相。
先設置一事件中斷，把優先級設置高一些，
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | void?Exti_Config(void) { ????EXTI_InitTypeDef?EXTI_InitStructure; ????NVIC_InitTypeDef?NVIC_InitStructure; ????EXTI_InitStructure.EXTI_Line?=?EXTI_Line1; ????EXTI_InitStructure.EXTI_Mode?=?EXTI_Mode_Event; ????EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd?=?ENABLE; ????EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); ????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel?=?EXTI1_IRQn; ????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority?=?1;? ????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority?=?1;? ????NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd?=?ENABLE; ????NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } |
?
注：中斷分組我在實驗中，最初初始化設置為如下：
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| 1 | NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); |
設為第二組。
在系統滴答中斷里觸發外部中斷事件，并點亮LED1 ：
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| 1 2 3 4 5 6 | void?SysTick_Handler(void) {? ????EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_SWIER_SWIER1);? ????LED_1?=?ON; ????Delay(); } |
外部中斷處理函數中點亮LED0，如下：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | void?EXTI1_IRQHandler(void) { ????if?(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1)?!=?RESET)? ????{ ????????EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);? ????????LED_0?=?ON; ????????Delay(); ????} } |
當外部中斷優先級比較高時，它可以搶占Systick中斷先執行，以上代碼實驗結果為，LED0先點亮后，再回到LED1再點亮。
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但當把外部中斷設置為與systick相同的優先級時，則systick優先級就會相對較高，例如把上面的優先級改為：
?
| 1 2 | NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority?=?3;? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority?=?3; |
則會LED1先亮，執行完SysTick_Handle函數后才輪到EXTI1_IRQHandler執行。
由以上實驗可得出，當優先級相同時，內核級中斷要優先于外部可屏蔽中斷執行，但設置外部可屏蔽中斷優先級大于內核級中斷時，它是可搶占內核中斷的。
另外，個人認為，若要實現systick精確延時，最好把systick優先級設置高一些，如?NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 0);
即把SCB->SHP[11] = 0x00;則可達到systick優先級高于任合外部中斷的效果，此時延時會更少被其它中斷干擾，會更加精準。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的SysTick的优先级是高还是低的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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