(转)CortexM3 (NXP LPC1788)之SysTick系统节拍定时器

 在GPIO控制篇中的延时闪烁LED只用了简单的for循环，为了精确的计时本篇介绍使用SysTick定时器每1ms产生中断，从而实现精确定时的目的。要使用系统节拍定时器主要进行两个部分的配置。1：系统时钟控制。2系统节拍定时器的控制。

一，系统时钟控制

        LPC1788有3个独立的振荡器。他们是主振荡器，内部RC振荡器，RTC振荡器。复位后，LPC1788将用内部的RC振荡器运行，直到被软件切换。这样就能在没有任何外部晶振的情况下运行。LPC1788的时钟控制如图1所示

        在开发板上使用12M的晶振作为主振荡器，它通过锁相环PLL0来提高频率提供CPU。由于芯片总是从内部的RC振荡器开始工作，因此主振荡器只会应软件的请求而启动。实现方法是设定SCS寄存器中的OSCEN位使能。主振荡器提供一个状态标志SCS寄存器的OSCSTAT位，这样软件就可以确定何时主振荡器在运行稳定。此时，软件可以控制切换到主振荡器，使其作为时钟源。在启动以前，必须通过SCS的OSCRANGE位，选择一个频率范围。在确定了主振荡器之后，需要进行锁相环的配置。1，配置CLKSRCSEL选择正确的时钟源。2，将正确的PLL设置值写入PLLCFG寄存器并且在PLLCON中使能PLL。3，向PLLFEED寄存器中写入馈送序列0xAA，0x55。4，设置所需的时钟分配器如CCLKSEL,PCLSEL,EMCCLKSEL,以及USBCLKSEL寄存器。5，查询PLLSTAT寄存器等待PLL锁定。

二，系统节拍定时器的控制

        LPC1788的系统节拍定时器是一个24位的定时器，当数值达到0时产生中断。系统节拍定时器的时钟信号可以由CPU时钟提供（即图1中的cclk）。想要在规定的时间间隔循环的产生中断，必须将指定的正确时间间隔值装入STRELOAD寄存器进行初始化。假如我们选择cclk作为系统节拍的时钟信号，并且根据开发板将系统时钟设置成12MHZ，为了循环1ms产生一次中断，我们写入STRELOAD的值为cclk/1000 - 1 。

        程序的代码如下，使LED灯每500ms闪烁。SystemInit函数在启动文件中被调用。

#define rFIO1DIR        (*(volatile unsigned*)0x20098020)
#define rFIO1MASK       (*(volatile unsigned*)0x20098030)
#define rFIO1PIN        (*(volatile unsigned*)0x20098034)
#define rFIO1SET        (*(volatile unsigned*)0x20098038)
#define rFIO1CLR        (*(volatile unsigned*)0x2009803c)

#define rCLKSRCSEL  (*(unsigned *)(0x400FC10C))     //时钟源选择寄存器
#define rPLL0CON    (*(unsigned *)(0x400FC080))     //PLL0控制寄存器
#define rPLL0CFG    (*(unsigned *)(0x400FC084))     //PLL0配置寄存器
#define rPLL0STAT   (*(unsigned *)(0x400FC088))     //PLL0状态寄存器
#define rPLL0FEED   (*(unsigned *)(0x400FC08C))     //PLL0馈送寄存器
#define rPLL1CON    (*(unsigned *)(0x400FC0A0))
#define rPLL1CFG    (*(unsigned *)(0x400FC0A4))
#define rPLL1STAT   (*(unsigned *)(0x400FC0A8))
#define rPLL1FEED   (*(unsigned *)(0x400FC0AC))
#define rCCLKSEL    (*(unsigned *)(0x400FC104))     //CPU时钟选择寄存器
#define rUSBCLKSEL  (*(unsigned *)(0x400FC108))     //USB时钟选择寄存器
#define rPCLKSEL    (*(unsigned *)(0x400FC1A8))     //外设时钟寄存器
#define rPCON       (*(unsigned *)(0x400FC0C0))
#define rPXCONP     (*(unsigned *)(0x400FC0C4))
#define rSCS        (*(unsigned *)(0x400FC1A0))     //系统控制和状态寄存器
#define rCLKOUTCFG  (*(unsigned *)(0x400FC1C8))

#define rSTCTRL     (*(unsigned *)(0xE000E010))
#define rSTRELOAD   (*(unsigned *)(0xE000E014))
#define rSTCURR     (*(unsigned *)(0xE000E018))
#define rSTALIB     (*(unsigned *)(0xE000E01C))

#define CCLK        120000000

volatile unsigned long SysTickCnt;

/*
系统时钟初始化
*/
void SystemInit()
{
    rSCS &= ~(0x1<<4);                //频率12M
    rSCS |= (0x1<<5);             //使能主振荡器
    while(0 == (rSCS & (0x1<<6)));//等待主振荡器稳定

    rCLKSRCSEL = 0x1;

    rPLL0CFG = 0x9;                 //配置CCLK = 120M
    rPLL0CON = 0x01;
    rPLL0FEED = 0xAA;
    rPLL0FEED =0x55;
    while( 0 == (rPLL0STAT & (0x1<<10)));

    rCCLKSEL = (0x1 | (0x1<<8));
    rPCLKSEL = 0x2;                 //配置PCLK = 60M

    rCLKOUTCFG = 0x0 | (0xb<<4) | (0x1<<8);
}

/*
系统节拍定时器初始化
*/
unsigned char SysTick_Config(unsigned int ticks)
{
    if(ticks > 0xFFFFFFUL)
        return 0;
    rSTRELOAD = ticks;
    rSTCURR = 0x0;
    rSTCTRL = (0x1) | (0x1<<1) | (0x1<<2);
    return 1;
}
/*
系统节拍定时器中断处理函数
*/
void SysTick_Handler (void)
{
    SysTickCnt++;
}

int main()
{
    unsigned char value = 1;

    SysTick_Config(CCLK/1000-1);            //每1ms产生一次SysTick系统异常
    rFIO1DIR |= (1<<18);              //GPIO1.18 -> OUTPUT

    while(1)
    {
        if(SysTickCnt >= 500)
        {
            SysTickCnt = 0;
            value = !value;
        }
        if(0 == value)
        {
            rFIO1PIN &= ~(1<<18);
        }
        elseif(1 == value)
        {
            rFIO1PIN |= (1<<18);
        }
    }
}