瑞萨MCU RA8系列教程:RA8单片机SysTick使用描述

 每个Cortex-M内核都集成了一个SysTick模块，那是因为这个模块几乎是单片机项目必备的一个（定时器）功能。
不管是最新的Cortex-M85内核，还是经典的Cortex-M3内核单片机，都集成了SysTick模块。  

cm3.h与cm85.h

 单片机开发者，接触最多的就是core_cm3.h（core_cm85.h）文件，这里定义了与内核相关的大部分内容，平时我们调用最多也是这里的接口。
我们对比一下这两个源文件：  

通过对比源代码，你会直观地发现，cm85比cm3代码行数明显大多了，1943行和4672行。当然，行数多了这么多，左侧红色（差异）部分也比较多。

 

虽然，左侧“红色”比较多，但大部分都是多出来的行数以及宏定义。仔细对比，其实很多都是一样的，比如我们常用的系统复位函数：  

__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();
  }
}

再比如系统Tick配置函数：

 

__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 */
}

 

其实，你会发现，在Cortext-M3单片机上常用的这些函数接口，基本和CM85一样，这也说明CM85大部分接口向下兼容CM3。

 

RA8单片机SysTick使用描述

 

这里结合瑞萨RA8D1（Cortex-M85内核）单片机给大家讲述一下SysTick的用法以及描述其源码。

 

使用e² studio以及fsp软件包

工具自带的软件包其实是最实用的，这里以IO翻转，SysTick延时为例，手把手教大家创建一个工程，并演示效果。

 

1

 

打开e² studio创建单片机项目

 我们命名项目名称为：RA8D1_SysTick选择对应芯片型号：R7FA8D1BEC      

基本上只需要动动鼠标“点一点”，一个完整的工程就创建好了。

 

2

 

配置工程

这里配置一些基础的信息，我们使用一个IO（PA01）来测试一下SysTick延时时间。

配置时钟树：

配置输出Hex文件：  

3

 

演示

这里只是简单演示Demo，我们添加一个IO翻转来测试SysTick延时时间。

while(1)
{
    R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF);     //PA01亮灭翻转
    R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);    //SysTick延时
}

   这个是1ms翻转，SysTick延时误差还是比较小，相对1ms来说误差可以忽略（采样频率100KHz看不出来误差）。  采样频率为100MHz，其实还是看得出来有点误差。当然，这个误差是晶振、软件等多种因素影响的。还有，us级别的误差，相对ms可以忽略。

 

如果改为1us翻转，通过IO翻转来测试，误差就相对明显一点。

 

4

 

源码描述

有经验的工程师应该都能看懂，这里针对初学者简单说下。

 

R_PORT10->PODR ^= 1<<(BSP_IO_PORT_10_PIN_01 & 0xFF);

 为了减少软件带来误差，这里直接操作寄存器进行IO翻转。

R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);

R_BSP_SoftwareDelay：阻塞延时函数，是FSP软件包自带函数接口。  BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS：宏定义，延时单位（毫秒）。系统定义了三个宏：

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：其实就是利用SysTick进行的延时。  通过分析源码，你会发现Cortex-M85内核的SysTick和Cortex-M3的向下兼容，常用的接口也一样。  最后，单片机内核的SysTick是不是很简单，希望通过本文的描述，对你了解SysTick有所帮助。