一、内核嘀嗒定时器的原理与应用

• 基本概念

定时器是STM32中常用的外设，一般定时器的基本功能就是定时，而在Cortex M3/M4内核中也包含一个简单的定时器，就是系统嘀嗒定时器(Systick)，它是属于CM4内核的一个外设，内嵌在NVIC中，所有基于Cortex-M3/M4内核的MCU中都包含这个Systick定时器，所以在不同的硬件中移植起来非常方便。

由于Systick定时器属于CM4内核，所以大家在STM32F4中文参考手册中是找不到关于Systick定时器的相关信息，大家可以在CM3权威指南或者Cortex M3/M4权威指南中找到。

• 基本应用

1. 裸机开发：编写专门的延时函数，实现微秒、毫秒级别的延时，如作为闹钟或者延时。
2. 操作系统：可以为RTOS实时操作系统的任务调度提供时钟节拍，RTOS的架构是并行的。

• 时钟分析

如果打算利用Systick定时器进行定时，则必须清楚Systick定时器的时钟频率，而定时器是挂载在总线下，而不同的总线的频率是不同的，而总线的频率是由时钟提供，而时钟的提供者又各不相同，所以必须要提前了解时钟源的区别。

一般情况下一款MCU有多种时钟源(用于提供时钟信号)，时钟源一般可以分为两类：内部时钟源 + 外部时钟源，每一种时钟源的频率都是各不相同的。

1. 高速外部时钟

1. 高速内部时钟

1. 低速外部时钟

1. 低速内部时钟

1. PLL倍频锁相环

通过阅读ST公司提供的函数库的帮助手册，可以知道ST公司默认使用的高速外部时钟的频率是25MHZ，并且PLL_M = 25，PLL_N = 336，PLL_P = 2， 芯片主频 = HSE / M * N / P = 168M

开发板默认使用的HSE时钟源的频率是8MHZ，为了能够计算出168MHZ的芯片主频，所以需要修改PLL_M的值，所以需要修改system_stm32f4xx.c文件，并且还需要修改stm32f4xx.h头文件中HSE_VALUE宏定义的值。

1. 修改system_stm32f4xx.c源文件的316行，必须把宏定义PLL_M的值从25修改为8 ！！

1. 修改stm32f4xx.h头文件中HSE_VALUE宏定义的值，修改文件的123行，把25修改为8

这两个位置修改完成后，PLL倍频锁相环的参数才是正确的，所以计算出来的频率就是正确的。

• 时钟选择

通过M3内核文档可以知道Systick定时器有2个时钟源，一个是内部时钟（FCLK，指的是MCU的自由运行时钟，就是168MHZ），一个是外部时钟（STCLK，目前STM32F407ZET6这颗MCU是把AHB总线的时钟频率进行8分频，就是168MHZ /8 = 21MHZ）

1. 内部时钟

如果选择使用内部时钟（168MHZ）作为系统嘀嗒定时器的时钟源，则嘀嗒定时器的计数周期：1000000us生成168000000个脉冲，意味着 1us可以生成168个脉冲，所以计数周期等于1/168us。

1. 外部时钟

如果选择使用外部时钟（21MHZ）作为系统嘀嗒定时器的时钟源，则嘀嗒定时器的计数周期：1000000us生成21000000个脉冲，意味着 1us可以生成21个脉冲，所以计数周期等于1/21us。

• 控制方式

• 方案选择

1. 中断的方式（适合RTOS）

1. 寄存器方式（适合裸机）