SysTick的優先級是高仍是低

SysTick系統嘀嗒定時器並不是STM32獨有的，它是Cortex內核的部分，CM3爲它專門開出一個異常類型，而且在中斷向量表中佔有一席之地（異常號15）。這樣它能夠很方便的移植到不一樣廠商出CM3內核的芯片上，尤爲對於有實時操做系統的軟件，它通常會做爲整個系統的時基，因此這個對操做系統很是重要。

但在STM32開發手冊中對它的介紹卻不多，幾乎到一筆帶過的程度。有關SysTick的詳細介紹可參考《Cortex-M3權威指南》第133 頁第八章及第179頁第十三章。

剛接觸SysTick時，因它屬於內核中斷優先級，我一直有個疑問，它是比全部的可屏蔽中斷優先級都高呢仍是都低，或是處在等同設置地位 ？
最初我自覺得內核中斷優先級要比全部可屏蔽中斷優先級高，當認真查閱資料與作實驗後，發覺並不是如此。

SysTick總共有四個寄存器:
一、

此寄存器在系統代碼中由 SysTick->CTRL變量表示；

二、

此寄存器在系統代碼中由 SysTick-> LOAD變量表示；

三、

此寄存器在系統代碼中由 SysTick-> VAL變量表示；

四、

此寄存器在系統代碼中由SysTick-> CALIB 變量表示，沒有用過，也不經常使用，暫不做介紹。


這幾個寄存器的偏移量以下圖所示：


上面寄存器結構體的定義在 \CMSIS\CM3\CoreSupport  core_cm3.h中以下所示：

/
**@addtogroup CMSIS_CM3_SysTick CMSIS CM3 SysTick
  memory mapped structure for SysTick
  @{
  */
typedef struct
{
    __IO uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x00 SysTick Control and Status Register */
    __IO uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x04 SysTick Reload Value Register */
    __IO uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x08 SysTick Current Value Register */
    __I uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x0C SysTick Calibration Register */
} SysTick_Type;

SysTick 是一個24 位的定時器，即一次最多能夠計數 2²⁴個時鐘脈衝，這個脈衝計數值被保存到SysTick->VAL 當前計數值寄存器中，它只能向下計數，每接收到一個時鐘脈衝SysTick->VAL 的值就向下減 1，直至0，而後由硬件自動把重載寄存器SysTick->LOAD 中的值到SysTick->VAL從新計數，而且當SysTick->VAL值計數到0時，觸發異常，調用void SysTick_Handler(void)函數，能夠在此中斷服務函數中處理定時中斷事件了，通常是對設定值進行遞減計數操做。只要不把它在SysTick控制及狀態寄存器SysTick->CTRL中的第0位使能位清除，就永不停息。

它屬於系統異常，是內核級中斷，而且優先級是能夠設置的，具體設置也是在  core_cm3.h中代碼以下：

/**
 * @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt.
 *
 * @param ticks number of ticks between two interrupts
 * @return 1 = failed, 0 = successful
 *
 * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the
 * system tick timer / counter in free running mode to generate 
 * periodical interrupts.
 */
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{ 
    if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); /* Reload value impossible */
    SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; /* set reload register */
    NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); 
    SysTick->VAL = 0; 
    SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | 
        SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | 
        SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; 
    return (0); /* Function successful */
}

在此段代碼中，優先級的設置是經過NVIC_SetPriority()函數實現，此函數對內核中斷優先級和外部中斷優先級設置均可以，比較強大，但須要手動算出來搶佔和從優先級，不太方便，當跳進此函數，咱們能夠算出Systick默認優先是最低的（效果至關於SCB->SHP[11] = 0xF0，若是你推算下，SHP[11] 正好對應於Systick優先級的設置）；對於可屏蔽中斷，優先級的設置通常經過 NVIC_Init(NVIC_InitTypeDef* NVIC_InitStruct)函數來實現，具體應用可參考下面的示例代碼。

當介紹完了理論後，發現仍是沒有搞清楚最初的疑惑！如今就作實現來揭示真相。

先設置一事件中斷，把優先級設置高一些，

void Exti_Config(void)
{
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Event;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

注：中斷分組我在實驗中，最初初始化設置爲以下：

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

設爲第二組。

在系統滴答中斷裏觸發外部中斷事件，並點亮LED1 ：

void SysTick_Handler(void)
{ 
    EXTI_GenerateSWInterrupt(EXTI_SWIER_SWIER1); 
    LED_1 = ON;
    Delay();
}

外部中斷處理函數中點亮LED0，以下：

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
    if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET) 
    {
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); 
        LED_0 = ON;
        Delay();
    }
}

當外部中斷優先級比較高時，它能夠搶佔Systick中斷先執行，以上代碼實驗結果爲，LED0先點亮後，再回到LED1再點亮。

但當把外部中斷設置爲與systick相同的優先級時，則systick優先級就會相對較高，例如把上面的優先級改成：

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; 
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;

則會LED1先亮，執行完SysTick_Handle函數後才輪到EXTI1_IRQHandler執行。

由以上實驗可得出，當優先級相同時，內核級中斷要優先於外部可屏蔽中斷執行，但設置外部可屏蔽中斷優先級大於內核級中斷時，它是可搶佔內核中斷的。另外，我的認爲，若要實現systick精確延時，最好把systick優先級設置高一些，如 NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, 0);即把SCB->SHP[11] = 0x00;則可達到systick優先級高於任合外部中斷的效果，此時延時會更少被其它中斷干擾，會更加精準。