深入剖析systick_handler函數

一、systick_handler概述

systick_handler是一種在ARM Cortex微處理器中常用的中斷處理函數。它用於處理系統滴答定時器（SysTick）的中斷請求。SysTick是一個24位計時器，可用於實現各種系統定時器功能，如時鐘節拍、精確延時和計時等。systick_handler作為SysTick中斷的處理函數，被壓入中斷向量表，當SysTick計時器計時滿後，會立刻跳轉到systick_handler函數中執行相應的操作。對於許多MCU的應用開發，systick_handler的編寫和應用非常重要。

二、systick_handler的使用方法

要使用systick_handler，需要執行以下步驟：

1、在系統初始化過程（如啟動文件）中實現systick的初始化，設置中斷觸發時間間隔，並開啟SysTick中斷。

void systick_init(void) 
{
  SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);  // 定時器設置為1ms
  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,0x0);//設置最高優先順序
  SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//使能systick定時器
}

2、在應用程序中實現systick_handler函數。一般地，我們在主程序的死循環中讓CPU不停地運行。我們需要添加systick_handler中斷服務函數，它會被觸發執行。在該函數中，我們可以編寫自己需要做的事情，如數據處理、控制IO口狀態、發送數據等。

void systick_handler(void)
{
  //...中斷處理代碼
}

3、在主程序中增加一個死循環。

int main()
{
  systick_init();    //初始化定時器
  while(1)
  {
      //程序主循環
  }
}

三、systick_handler的應用實例

下面我們以LED燈為例，來介紹systick_handler在STM32F1系列MCU中的應用實例。我們讓P12口不停翻轉狀態，即實現一個500ms周期的LED燈閃爍。

#include "stm32f10x.h"

#define LED_PIN GPIO_Pin_12
#define LED_PORT GPIOB

void systick_handler(void)
{
  static uint32_t tick = 0;

  if(tick++ % 500 == 0) 
  {
    if(GPIO_ReadOutputDataBit(LED_PORT, LED_PIN))
      GPIO_ResetBits(LED_PORT, LED_PIN);
    else
      GPIO_SetBits(LED_PORT, LED_PIN);
  }
}

void systick_init(void) 
{
  SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);  // 定時器設置為1ms
  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn,0x0);//設置最高優先順序
  SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;//使能systick定時器
}

int main(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStructure);

  systick_init();    //初始化定時器

  while(1)
  {
    //程序主循環
  }
}

四、systick_handler的使用技巧

1、合理設置SysTick_Config的參數

SysTick_Config(SystemCoreClock/1000)的設置時間1000ms，可以通過修改數字改變計時器的時間精度。如果需要更高精度的定時器，建議使用其他計時器，並結合systick_handler實現定時器觸發。

2、注意中斷嵌套的問題

systick_handler是一種IRQ（Interrupt Request）中斷，優先順序比較高，執行時間也比較短。在編寫中斷服務函數的時候要注意避免中斷嵌套和死循環等問題，以免系統出現不可預知的問題。

3、使用static變數來存儲狀態信息

由於systick_handler是一種遞歸中斷，會在被中斷前保存一些寄存器狀態並調用被中斷前正在運行的函數。因此在編寫中斷函數時，需要注意不要使用全局變數或者堆變數，避免其他重要信息被系統保存和修改。推薦使用static變數來存儲狀態信息。