一、SysTick定时器简介
SysTick，即系统滴答定时器，是属于 CM3 内核中的一个外设，内嵌在 NVIC 中。系统定时器是一个 24bit 的向下递减的计数器，SysTick 的时钟源自 HCLK。当计数值减到 0 时，将从 RELOAD 寄存器中自动重装载定时初值，开始新一轮计数。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。
因为 SysTick 是属于 CM3 内核的外设，所以所有基于 CM3 内核的单片机都具有这个系统定时器，使得软件在 CM3 单片机中可以很容易的移植。系统定时器一般用于操作系统，用于产生时基，维持操作系统的心跳。
二、SysTick工作原理
每次 VAL 减到 0 时，VAL 自动从 LOAD 重载，开始新的一轮递减计数；
三、SysTick寄存器介绍
SysTick 有4个寄存器。在使用 SysTick 产生定时的时候，只需要配置前三个寄存器，最后一个校准寄存器不需要使用。
3.1、SysTick控制及状态寄存器（CTRL）
3.2、SysTick重装载数值寄存器（LOAD）
3.3、SysTick当前数值寄存器（VAL）
3.4、SysTick校准数值寄存器（CALIB）
四、SysTick定时时间的计算
SysTick 的时钟源自 HCLK ，它的计数器是向下递减计数的，计数一次的时间 \(T_{DEC}\)=1/HCLK，，假设配置系统时钟为 72MHZ，经过分频器 8 分频后，那么 SysTick 的时钟即为 9Mhz，也就是 SysTick 的计数器 VAL 每减 1，就代表时间过了 1/9us。
SysTick 延迟初始化函数：
uint16_t g_frequency_us = 0; // us延时倍乘数void Delay_Init(uint8_t clock)
{SysTick->CTRL = 0; // 清Systick状态HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK_DIV8); // Systick使用内核时钟源8分频,因Systick的计数器最大值只有2^24g_frequency_us = clock / 8; // 1us作为基础时基
}
微秒级延迟函数：
void Delay_us(uint32_t us)
{uint32_t temp;SysTick->LOAD = us * g_frequency_us; // 延迟时间加载SysTick->VAL = 0x00; // 清空计数器SysTick->CTRL |= 1<<0; // 开始倒数do {temp = SysTick->CTRL;}while ((temp & 0x01) && !(temp & (1<<16))); // CTRL.ENABLE位必须为1,并等待时间到达SysTick->CTRL &= ~(1<<0); // 关闭SystickSysTick->VAL = 0x00; // 清空计数器
}
毫秒级延迟函数：
void Delay_ms(uint32_t ms)
{uint32_t repeat = ms / 1000;uint32_t remain = ms % 1000;while (repeat){Delay_us(1000 * 1000); // 利用Delay_us()实现1000ms延时repeat--;}if (remain){Delay_us(remain * 1000); // 利用Delay_us(),实现尾数延迟（remain ms）}
}
不考虑超频的情况下，延迟的最大微秒数为 1.86s 左右，超频的情况下，延迟的最大微秒数为 1.04s 左右；
五、HAL库延时函数HAL_Delay
HAL 库实现延时功能非常简单，首先定义了一个 32 位全局变量 uwTick，在 Systick 中断服务函数 SysTick_Handler 中通过调用 HAL_IncTick 实现 uwTick 值不断增加，也就是每隔 1ms 增加 uwTickFreq，而 uwTickFreq 默认是 1。而 HAL_Delay 函数在进入函数之后先记录当前 uwTick 的值，然后不断在循环中读取 uwTick 当前值，进行减运算，得出的就是延时的毫秒数。
/*** @brief This function provides minimum delay (in milliseconds) based* on variable incremented.* @note In the default implementation , SysTick timer is the source of time base.* It is used to generate interrupts at regular time intervals where uwTick* is incremented.* @note This function is declared as __weak to be overwritten in case of other* implementations in user file.* @param Delay specifies the delay time length, in milliseconds.* @retval None*/
__weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)
{uint32_t tickstart = HAL_GetTick();uint32_t wait = Delay;/* Add a freq to guarantee minimum wait */if (wait < HAL_MAX_DELAY){wait += (uint32_t)(uwTickFreq);}while ((HAL_GetTick() - tickstart) < wait){}
}
/*** @brief Provides a tick value in millisecond.* @note This function is declared as __weak to be overwritten in case of other* implementations in user file.* @retval tick value*/
__weak uint32_t HAL_GetTick(void)
{return uwTick;
}
/*** @brief This function handles System tick timer.*/
void SysTick_Handler(void)
{HAL_IncTick();
}
/*** @brief This function is called to increment a global variable "uwTick"* used as application time base.* @note In the default implementation, this variable is incremented each 1ms* in SysTick ISR.* @note This function is declared as __weak to be overwritten in case of other* implementations in user file.* @retval None*/
__weak void HAL_IncTick(void)
{uwTick += uwTickFreq;
}
但是，HAL 库的延时函数在中断服务函数中使用 HAL_Delay 会引起混乱（虽然一般禁止在中断中使用延时函数），因为它是通过中断方式实现，而 Systick 的中断优先级是最低的，所以在中断中运行 HAL_Delay 会导致延时出现严重误差。
HAL 库的 ms 级别的延时函数 __weak void HAL_Delay(uint32_t Delay)；它是弱定义函数，所以用户可以自己重新定义该函数。
