如何实现操作系统和delay函数共用的SysTick定时器呢

　　CM4 内核的处理和 CM3 一样，内部都包含了一个 SysTick 定时器，SysTick 是一个 24 位的倒计数定时器，当计到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在 SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。
　　delay 文件夹内包含了 delay.c 和 delay.h 两个文件，这两个文件用来实现系统的延时功能，其中包含 7 个函数：
　　-下面4 个函数，仅在支持操作系统（OS）的时候，需要用到
　　void delay_osschedlock（void）;
　　void delay_osschedunlock（void）;
　　void delay_ostimedly（u32 ticks）;
　　void SysTick_Handler（void）;
　　-下面 3 个函数，则不论是否支持 OS 都需要用到。
　　void delay_init（u8 SYSCLK）;
　　void delay_ms（u16 nms）;
　　void delay_us（u32 nus）;
　　以 UCOSII 为例，介绍如何实现操作系统和我们的 delay 函数共用 SysTick 定时器。
　　首先，我们简单介绍下 UCOSII 的时钟：ucos 运行需要一个系统时钟节拍（“心跳”），而这个节拍是固定的（由 OS_TICKS_PER_SEC 宏定义设置），比如要求 5ms 一次（即可设置：OS_TICKS_PER_SEC=200），在 STM32 上面，一般是由 SysTick 来为 ucos 提供时钟节拍，也就是 systick要设置为 5ms 中断一次，而且这个时钟一般是不能被打断的（否则就不准了）。
　　在 ucos 下 systick 不能再被随意更改，如果我们还想利用 systick 来做 delay_us 或者delay_ms 的延时，就必须利用时钟摘取法。以 delay_us 为例，比如delay_us（50），在刚进入 delay_us 的时候先计算好这段延时需要等待的 systick 计数次数，这里为 50 * 21次（假设系统时钟为 168Mhz，因为 systick 的频率为系统时钟频率的 1/8，那么 systick每增加 1，就是 1/21us），然后我们就一直统计 systick 的计数变化，直到这个值变化了 50*21，一旦检测到变化达到或者超过这个值，就说明延时 50us 时间到了。这样，我们只是抓取 SysTick计数器的变化，并不需要修改 SysTick 的任何状态，完全不影响 systick 作为 UCOS 时钟节拍的功能，这就是实现 delay 和操作系统共用 SysTick 定时器的原理。
　　操作系统支持的3宏定义及4相关函数
　　当需要 delay_ms 和 delay_us 支持操作系统（OS）的时候，我们需要用到 3 个宏定义和 4个函数
　　//本例程仅作 UCOSII 和 UCOSIII 的支持，其他 OS，请自行参考着移植
　　//支持 UCOSII //
　　#ifdef OS_CRITICAL_METHOD
　　//OS_CRITICAL_METHOD 定义了，说明要支持 UCOSII
　　#define delay_osrunning OSRunning //OS 是否运行标记，0，不运行;1，在运行
　　#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS 时钟节拍，即每秒调度次数
　　#define delay_osintnesting OSIntNesting //中断嵌套级别，即中断嵌套次数
　　#endif
　　//支持 UCOSIII//
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
　　//CPU_CFG_CRITICAL_METHOD 定义了，说明要支持 UCOSIII
　　#define delay_osrunning OSRunning //OS 是否运行标记，0，不运行;1，在运行
　　#define delay_ostickspersec OSCfg_TickRate_Hz //OS 时钟节拍，即每秒调度次数
　　#define delay_osintnesting OSIntNestingCtr //中断嵌套级别，即中断嵌套次数
　　#endif
　　//us 级延时时，关闭任务调度（防止打断us级延迟）
　　void delay_osschedlock（void）
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII
　　OS_ERR err;
　　OSSchedLock（&err）; //UCOSIII 的方式，禁止调度，防止打断 us 延时
　　#else //否则 UCOSII
　　OSSchedLock（）; //UCOSII 的方式，禁止调度，防止打断 us 延时
　　#endif
　　}
　　//us 级延时时，恢复任务调度
　　void delay_osschedunlock（void）
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII
　　OS_ERR err;
　　OSSchedUnlock（&err）; //UCOSIII 的方式，恢复调度
　　#else //否则 UCOSII
　　OSSchedUnlock（）; //UCOSII 的方式，恢复调度
　　#endif
　　}
　　//调用 OS 自带的延时函数延时//
　　void delay_ostimedly（u32 ticks） //ticks：延时的节拍数
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII 时
　　OS_ERR err;
　　OSTimeDly（ticks，OS_OPT_TIME_PERIODIC，&err）;//UCOSIII 延时采用周期模式
　　#else
　　OSTimeDly（ticks）; //UCOSII 延时
　　#endif
　　}
　　//systick 中断服务函数，使用 ucos 时用到
　　void SysTick_Handler（void）
　　{
　　if（delay_osrunning==1） //OS 开始跑了，才执行正常的调度处理
　　{
　　OSIntEnter（）; //进入中断
　　OSTimeTick（）; //调用 ucos 的时钟服务程序
　　OSIntExit（）; //触发任务切换软中断
　　}
　　}
　　delay_init 函数
　　delay_init（） 函数用来初始化 2 个重要参数：fac_us 以及 fac_ms；同时把 SysTick 的时钟源选择为外部时钟，如果需要支持操作系统（OS），只需要在 sys.h 里面，设置 SYSTEM_SUPPORT_OS 宏的值为 1 即可，然后，该函数会根据 delay_ostickspersec 宏的设置，来配置 SysTick 的中断时间，并开启 SysTick 中断。
　　//初始化延迟函数
　　//当使用 OS 的时候，此函数会初始化 OS 的时钟节拍
　　//SYSTICK 的时钟固定为 HCLK 时钟的 1/8
　　void delay_init（）
　　{
　　#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持 OS.
　　u32 reload;
　　#endif
　　SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）; //选择外部时钟 ， HCLK/8 为系统时钟的 1/8
　　fac_us=SystemCoreClock/8000000; //1us所需要的时钟周期 ，单位可理解为 “个/us”
　　//SysTick时钟是sysclk 8分频，即SysTick时钟频率=sysclk/8， systick 计1次数所需时间为8/sysclk（s）=8*10^6/sysclk（us），因此，SysTick 1微秒计数个数为fac_us=sysclk/8*10^6.
　　//sysick时钟频率=sysclk/8 =》 1s计数 sysclk/8 个
　　#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持 OS.
　　reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数 单位为 M
　　reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间，溢出时间=（个/us） * （每次任务调度所需时间）
　　//reload 为 24 位寄存器，最大值：16777216，在 168M 下，约合 0.7989s 左右
　　fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表 OS 可以延时的最少单位
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启 SYSTICK 中断
　　SysTick-》LOAD=reload; //每 1/delay_ostickspersec 秒中断一次
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启 SYSTICK
　　#else
　　fac_ms=（u16）fac_us*1000; //非 OS 下，代表每个 ms 需要的 systick 时钟数
　　#endif
　　}
　　SysTick结构体：
　　SysTick 是 MDK 定义了的一个结构体（在 core_m4.h 里面），里面包含 CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等 4 个寄存器
　　
　　
　　
　　delay_us（）函数
　　不使用 OS 的时候，delay_us（）函数如下
　　// /延时 us ，nus 为要延时的 us 数。
　　void delay_us（u32 nus）
　　{
　　u32 temp;
　　SysTick-》LOAD=nus*fac_us; //时间数加载
　　SysTick-》VAL=0x00; //清空计数器
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
　　do
　　{
　　temp=SysTick-》CTRL;
　　}while（（temp&0x01）&&！（temp&（1《《16）））;//等待时间到达
　　SysTick-》CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
　　SysTick-》VAL =0X00; //清空计数器
　　} //注意 nus 的值，不能太大，必须保证 nus《=（2^24）/fac_us，否则将导致延时时间不准确
　　使用 OS 的时候，delay_us 的实现函数如下：
　　延时 us ; nus 为要延时的 us 数。
　　void delay_us（u32 nus）
　　{
　　u32 ticks;
　　u32 told，tnow，tcnt=0;
　　u32 reload=SysTick-》LOAD; //LOAD 的值
　　ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
　　delay_osschedlock（）; //阻止 OS 调度，防止打断 us 延时
　　told=SysTick-》VAL; //刚进入时的计数器值
　　while（1）
　　{
　　tnow=SysTick-》VAL;
　　if（tnow！=told）
　　{
　　if（tnow《told）tcnt+=told-tnow; //注意 SYSTICK 是一个递减的计数器。
　　else tcnt+=reload-tnow+told;
　　told=tnow;
　　if（tcnt》=ticks）break; //时间超过/等于要延迟的时间，则退出。
　　}
　　};
　　delay_osschedunlock（）; //恢复 OS 调度
　　}

　　CM4 内核的处理和 CM3 一样，内部都包含了一个 SysTick 定时器，SysTick 是一个 24 位的倒计数定时器，当计到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值。只要不把它在 SysTick 控制及状态寄存器中的使能位清除，就永不停息。
　　delay 文件夹内包含了 delay.c 和 delay.h 两个文件，这两个文件用来实现系统的延时功能，其中包含 7 个函数：
　　-下面4 个函数，仅在支持操作系统（OS）的时候，需要用到
　　void delay_osschedlock（void）;
　　void delay_osschedunlock（void）;
　　void delay_ostimedly（u32 ticks）;
　　void SysTick_Handler（void）;
　　-下面 3 个函数，则不论是否支持 OS 都需要用到。
　　void delay_init（u8 SYSCLK）;
　　void delay_ms（u16 nms）;
　　void delay_us（u32 nus）;
　　以 UCOSII 为例，介绍如何实现操作系统和我们的 delay 函数共用 SysTick 定时器。
　　首先，我们简单介绍下 UCOSII 的时钟：ucos 运行需要一个系统时钟节拍（“心跳”），而这个节拍是固定的（由 OS_TICKS_PER_SEC 宏定义设置），比如要求 5ms 一次（即可设置：OS_TICKS_PER_SEC=200），在 STM32 上面，一般是由 SysTick 来为 ucos 提供时钟节拍，也就是 systick要设置为 5ms 中断一次，而且这个时钟一般是不能被打断的（否则就不准了）。
　　在 ucos 下 systick 不能再被随意更改，如果我们还想利用 systick 来做 delay_us 或者delay_ms 的延时，就必须利用时钟摘取法。以 delay_us 为例，比如delay_us（50），在刚进入 delay_us 的时候先计算好这段延时需要等待的 systick 计数次数，这里为 50 * 21次（假设系统时钟为 168Mhz，因为 systick 的频率为系统时钟频率的 1/8，那么 systick每增加 1，就是 1/21us），然后我们就一直统计 systick 的计数变化，直到这个值变化了 50*21，一旦检测到变化达到或者超过这个值，就说明延时 50us 时间到了。这样，我们只是抓取 SysTick计数器的变化，并不需要修改 SysTick 的任何状态，完全不影响 systick 作为 UCOS 时钟节拍的功能，这就是实现 delay 和操作系统共用 SysTick 定时器的原理。
　　操作系统支持的3宏定义及4相关函数
　　当需要 delay_ms 和 delay_us 支持操作系统（OS）的时候，我们需要用到 3 个宏定义和 4个函数
　　//本例程仅作 UCOSII 和 UCOSIII 的支持，其他 OS，请自行参考着移植
　　//支持 UCOSII //
　　#ifdef OS_CRITICAL_METHOD
　　//OS_CRITICAL_METHOD 定义了，说明要支持 UCOSII
　　#define delay_osrunning OSRunning //OS 是否运行标记，0，不运行;1，在运行
　　#define delay_ostickspersec OS_TICKS_PER_SEC //OS 时钟节拍，即每秒调度次数
　　#define delay_osintnesting OSIntNesting //中断嵌套级别，即中断嵌套次数
　　#endif
　　//支持 UCOSIII//
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
　　//CPU_CFG_CRITICAL_METHOD 定义了，说明要支持 UCOSIII
　　#define delay_osrunning OSRunning //OS 是否运行标记，0，不运行;1，在运行
　　#define delay_ostickspersec OSCfg_TickRate_Hz //OS 时钟节拍，即每秒调度次数
　　#define delay_osintnesting OSIntNestingCtr //中断嵌套级别，即中断嵌套次数
　　#endif
　　//us 级延时时，关闭任务调度（防止打断us级延迟）
　　void delay_osschedlock（void）
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII
　　OS_ERR err;
　　OSSchedLock（&err）; //UCOSIII 的方式，禁止调度，防止打断 us 延时
　　#else //否则 UCOSII
　　OSSchedLock（）; //UCOSII 的方式，禁止调度，防止打断 us 延时
　　#endif
　　}
　　//us 级延时时，恢复任务调度
　　void delay_osschedunlock（void）
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII
　　OS_ERR err;
　　OSSchedUnlock（&err）; //UCOSIII 的方式，恢复调度
　　#else //否则 UCOSII
　　OSSchedUnlock（）; //UCOSII 的方式，恢复调度
　　#endif
　　}
　　//调用 OS 自带的延时函数延时//
　　void delay_ostimedly（u32 ticks） //ticks：延时的节拍数
　　{
　　#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD //使用 UCOSIII 时
　　OS_ERR err;
　　OSTimeDly（ticks，OS_OPT_TIME_PERIODIC，&err）;//UCOSIII 延时采用周期模式
　　#else
　　OSTimeDly（ticks）; //UCOSII 延时
　　#endif
　　}
　　//systick 中断服务函数，使用 ucos 时用到
　　void SysTick_Handler（void）
　　{
　　if（delay_osrunning==1） //OS 开始跑了，才执行正常的调度处理
　　{
　　OSIntEnter（）; //进入中断
　　OSTimeTick（）; //调用 ucos 的时钟服务程序
　　OSIntExit（）; //触发任务切换软中断
　　}
　　}
　　delay_init 函数
　　delay_init（） 函数用来初始化 2 个重要参数：fac_us 以及 fac_ms；同时把 SysTick 的时钟源选择为外部时钟，如果需要支持操作系统（OS），只需要在 sys.h 里面，设置 SYSTEM_SUPPORT_OS 宏的值为 1 即可，然后，该函数会根据 delay_ostickspersec 宏的设置，来配置 SysTick 的中断时间，并开启 SysTick 中断。
　　//初始化延迟函数
　　//当使用 OS 的时候，此函数会初始化 OS 的时钟节拍
　　//SYSTICK 的时钟固定为 HCLK 时钟的 1/8
　　void delay_init（）
　　{
　　#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持 OS.
　　u32 reload;
　　#endif
　　SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）; //选择外部时钟 ， HCLK/8 为系统时钟的 1/8
　　fac_us=SystemCoreClock/8000000; //1us所需要的时钟周期 ，单位可理解为 “个/us”
　　//SysTick时钟是sysclk 8分频，即SysTick时钟频率=sysclk/8， systick 计1次数所需时间为8/sysclk（s）=8*10^6/sysclk（us），因此，SysTick 1微秒计数个数为fac_us=sysclk/8*10^6.
　　//sysick时钟频率=sysclk/8 =》 1s计数 sysclk/8 个
　　#if SYSTEM_SUPPORT_OS //如果需要支持 OS.
　　reload=SystemCoreClock/8000000; //每秒钟的计数次数 单位为 M
　　reload*=1000000/delay_ostickspersec; //根据delay_ostickspersec设定溢出时间，溢出时间=（个/us） * （每次任务调度所需时间）
　　//reload 为 24 位寄存器，最大值：16777216，在 168M 下，约合 0.7989s 左右
　　fac_ms=1000/delay_ostickspersec; //代表 OS 可以延时的最少单位
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk; //开启 SYSTICK 中断
　　SysTick-》LOAD=reload; //每 1/delay_ostickspersec 秒中断一次
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启 SYSTICK
　　#else
　　fac_ms=（u16）fac_us*1000; //非 OS 下，代表每个 ms 需要的 systick 时钟数
　　#endif
　　}
　　SysTick结构体：
　　SysTick 是 MDK 定义了的一个结构体（在 core_m4.h 里面），里面包含 CTRL、LOAD、VAL、CALIB 等 4 个寄存器
　　
　　
　　
　　delay_us（）函数
　　不使用 OS 的时候，delay_us（）函数如下
　　// /延时 us ，nus 为要延时的 us 数。
　　void delay_us（u32 nus）
　　{
　　u32 temp;
　　SysTick-》LOAD=nus*fac_us; //时间数加载
　　SysTick-》VAL=0x00; //清空计数器
　　SysTick-》CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //开始倒数
　　do
　　{
　　temp=SysTick-》CTRL;
　　}while（（temp&0x01）&&！（temp&（1《《16）））;//等待时间到达
　　SysTick-》CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数器
　　SysTick-》VAL =0X00; //清空计数器
　　} //注意 nus 的值，不能太大，必须保证 nus《=（2^24）/fac_us，否则将导致延时时间不准确
　　使用 OS 的时候，delay_us 的实现函数如下：
　　延时 us ; nus 为要延时的 us 数。
　　void delay_us（u32 nus）
　　{
　　u32 ticks;
　　u32 told，tnow，tcnt=0;
　　u32 reload=SysTick-》LOAD; //LOAD 的值
　　ticks=nus*fac_us; //需要的节拍数
　　delay_osschedlock（）; //阻止 OS 调度，防止打断 us 延时
　　told=SysTick-》VAL; //刚进入时的计数器值
　　while（1）
　　{
　　tnow=SysTick-》VAL;
　　if（tnow！=told）
　　{
　　if（tnow《told）tcnt+=told-tnow; //注意 SYSTICK 是一个递减的计数器。
　　else tcnt+=reload-tnow+told;
　　told=tnow;
　　if（tcnt》=ticks）break; //时间超过/等于要延迟的时间，则退出。
　　}
　　};
　　delay_osschedunlock（）; //恢复 OS 调度
　　}