定时器定时时间的计算(SystemCoreClock与OS_TICKS_PER_SEC的关系)

Linux 下定时器的实现方式分析定时器属于基本的基础组件，不管是用户空间的程序开发，还是内核空间的程序开发，很多时候都需要有定时器作为基础组件的支持，但使用场景的不同，对定时器的实现考虑也不尽相同，本文讨论了在Linux环境下，应用层和内核层的定时器的各种实现方法，并分析了各种实现方法的利弊以及适宜的使用环境。

首先，给出一个基本模型，定时器的实现，需要具备以下几个行为，这也是在后面评判各种定时器实现的一个基本模型[1]：StartTimer(Interval,TimerId,ExpiryAction)注册一个时间间隔为Interval后执行ExpiryAction的定时器实例，其中，返回TimerId以区分在定时器系统中的其他定时器实例。

StopTimer(TimerId)根据TimerId找到注册的定时器实例并执行Stop。

PerTickBookkeeping()在一个Tick内，定时器系统需要执行的动作，它最主要的行为，就是检查定时器系统中，是否有定时器实例已经到期。

注意，这里的Tick实际上已经隐含了一个时间粒度(granularity)的概念。

ExpiryProcessing()在定时器实例到期之后，执行预先注册好的ExpiryAction行为。

上面说了基本的定时器模型，但是针对实际的使用情况，又有以下2种基本行为的定时器：Single-Shot Timer这种定时器，从注册到终止，仅仅只执行一次。

Repeating Timer这种定时器，在每次终止之后，会自动重新开始。

本质上，可以认为Repeating Timer是在Single-Shot Timer终止之后，再次注册到定时器系统里的Single-Shot Timer，因此，在支持Single-Shot Timer的基础上支持Repeating Timer并不算特别的复杂。

在2.4的内核中，并没有提供POSIX timer[2]的支持，要在进程环境中支持多个定时器，只能自己来实现，好在Linux提供了setitimer(2)的接口。

SysTick定时器的应用通常实现Delay(N)函数的方法为：for(i = 0; i <= x; i ++);x --- 对应于对应于N 毫秒的循环值对于STM32系列微处理器来说，执行一条指令只有几十个ns，进行for循环时，要实现N毫秒的x值非常大，而且由于系统频率的宽广，很难计算出延时N毫秒的精确值。

针对STM32微处理器，需要重新设计一个新的方法去实现该功能，以实现在程序中使用Delay(N)。

Cortex-M3的内核中包含一个SysTick时钟。

SysTick 为一个24位递减计数器，SysTick设定初值并使能后，每经过1个系统时钟周期，计数值就减1。

计数到0时，SysTick计数器自动重装初值并继续计数，同时内部的COUNTFLAG标志会置位，触发中断(如果中断使能)。

在STM32的应用中，使用Cortex-M3 内核的SysTick作为定时时钟，设定每一毫秒产生一次中断，在中断处理函数里对N减一，在Delay(N)函数中循环检测N是否为0，不为0则进行循环等待；若为0则关闭SysTick时钟，退出函数。

注：全局变量TimingDelay 必须定义为volatile延迟时间将不随系统时钟频率改变。

外部晶振为8MHz，9倍频，系统时钟为72MHz，SysTick的最高频率为9MHz（最大为HCLK/8），在这个条件下，把SysTick 效验值设置成9000，将SysTick 时钟设置为9MHz，就能够产生1ms的时间基值，即SysTick产生1ms的中断。

使用ST的函数库使用systick的方法1、调用SysTick_CounterCmd() 失能SysTick计数器2、调用SysTick_ITConfig () 失能SysTick中断3、调用SysTick_CLKSourceConfig() 设置SysTick时钟源。

4、调用SysTick_SetReload() 设置SysTick重装载值。

SysTick定时器介绍,SysTick定时器寄存器
 SysTick定时器介绍
 SysTick定时器也叫SysTick滴答定时器，它是Cortex-M3内核的一个外设，被嵌入在NVIC 中。

它是一个24 位向下递减的定时器，每计数一次所需时间为1/SYSTICK，SYSTICK 是系统定时器时钟，它可以直接取自系统时钟，还可以通过系统时钟8 分频后获取，本套程序中我们采用后者，即每计数一次所需时间为1/(72/8)us，换句话说在1us 的时间内会计数9 次。

当定时器计数到0 时，将从LOAD 寄存器中自动重装定时器初值，重新向下递减计数，如此循环往复。

如果开启SysTick 中断的话，当定时器计数到0，将产生一个中断信号。

因此只要知道计数的次数就可以准确得到它的延时时间。

 SysTick 定时器通常应用在操作系统中，为其提供时钟周期。

 SysTick定时器操作
 在STM32F1 库函数中，并没有提供相应的SysTick 定时器配置函数，。

STM32的定时器定时时间计算（计数时间和中断定时时间）时基单元可编程⾼级控制定时器的主要部分是⼀个16位计数器和与其相关的⾃动装载寄存器。

这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。

此计数器时钟由预分频器分频得到。

计数器、⾃动装载寄存器和预分频器寄存器可以由软件读写，即使计数器还在运⾏读写仍然有效。

时基单元包含：●计数器寄存器(TIMx_CNT)●预分频器寄存器 (TIMx_PSC)●⾃动装载寄存器 (TIMx_ARR)●重复次数寄存器 (TIMx_RCR)⾃动装载寄存器是预先装载的，写或读⾃动重装载寄存器将访问预装载寄存器。

根据在TIMx_CR1寄存器中的⾃动装载预装载使能位(ARPE)的设置，预装载寄存器的内容被⽴即或在每次的更新事件UEV时传送到影⼦寄存器。

当计数器达到溢出条件(向下计数时的下溢条件)并当TIMx_CR1寄存器中的UDIS位等于0时，产⽣更新事件。

更新事件也可以由软件产⽣。

随后会详细描述每⼀种配置下更新事件的产⽣。

计数器由预分频器的时钟输出CK_CNT驱动，仅当设置了计数器TIMx_CR1寄存器中的计数器使能位(CEN)时，CK_CNT才有效。

(更多有关使能计数器的细节，请参见控制器的从模式描述)。

注意，在设置了TIMx_CR寄存器的CEN位的⼀个时钟周期后，计数器开始计数。

预分频器描述预分频器可以将计数器的时钟频率按1到65536之间的任意值分频。

它是基于⼀个(在TIMx_PSC寄存器中的)16位寄存器控制的16位计数器。

因为这个控制寄存器带有缓冲器，它能够在运⾏时被改变。

新的预分频器的参数在下⼀次更新事件到来时被采⽤。

尤其注意的是当发⽣⼀个更新事件时，所有的寄存器都被更新，硬件同时(依据URS位)设置更新标志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)。

●重复计数器被重新加载为TIMx_RCR寄存器的内容。

●⾃动装载影⼦寄存器被重新置⼊预装载寄存器的值(TIMx_ARR)。

STM32系统systick定时器与延迟时间计算STM32系统systick定时器与延迟时间计算系统嘀嗒(SysTick)校准值寄存器1.(SysTick) 系统嘀嗒时钟是由HCLK 分频出来的。

HCLK=SYSCLK=72MHz/* Select HCLK/8 as SysTick clock source */SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);当系统嘀嗒时钟设定为9 兆赫或是：SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);当系统嘀嗒时钟设定为72 兆赫2.系统嘀嗒校准值固定到9000，当系统嘀嗒时钟设定为9 兆赫，产生1ms 时基。

/* SysTick interrupt each 9ms with counter clock equal to 1MHz */SysTick_SetReload(9000);该参数取值必须在1和0x00FFFFFF之间3.使能一下：/* Enable the SysTick Counter */SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable);/* Enable the SysTick Interrupt */SysTick_ITConfig(ENABLE);这还有另外一种设置方法：经试验验证可行：//NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/* Configure HCLK clock as SysTick clock source */SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);/* Configure the SysTick handler priority */NVIC_SystemHandlerPriorityConfig(SystemHandler_SysTick,2, 0);/* Configure one bit for preemption priority */NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);/* SysTick interrupt each 100 Hz with HCLK equal to 72MHz 每1ms发生一次SysTick中断*/SysTick_SetReload(72000);/* Enable the SysTick Interrupt */SysTick_ITConfig(ENABLE);/* Enable the SysTick Counter */SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable);关键是：SysTick_CLKSourceConfig，和SysTick_SetReload。

STM32定时器时间的计算方法STM32中的定时器有很多用法：（一）系统时钟(SysTick)设置非常简单，以下是产生1ms中断的设置，和产生10ms延时的函数：void RCC_Configuration(void){RCC_ClocksTypeDef RCC_ClockFreq;SystemInit();//源自system_stm32f10x.c文件,只需要调用此函数,则可完成RCC的配置. RCC_GetClocksFreq(&RCC_ClockFreq);//SYSTICK分频--1ms的系统时钟中断if (SysTick_Config(SystemFrequency / 1000)){while (1); // Capture error}}void SysTick_Handler(void)//在中断处理函数中的程序{while(tim){tim--;}}//调用程序:Delay_Ms(10);当然，前提是要设置好，变量tim要设置成volatile类型的。

（二）第二种涉及到定时器计数时间（TIMx)/*TIM3时钟配置*/TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2; //预分频(时钟分频)72M/(2+1)=24M TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //装载值18k/144=125hzTIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0x0;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);定时时间计算：TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;//分频2 72M/(2+1)/2=24MHzTIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; //计数值65535((1+TIM_Prescaler )/72M)*(1+TIM_Period )=((1+2)/72M)*(1+65535)=0.00273秒=366.2Hz */注意两点（来自大虾网，未经检验）（1）TIMx(1-8），在库设置默认的情况下，都是72M的时钟；（2）TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;是重复计数，就是重复溢出多少次才给你来一个溢出中断,它对应的寄存器叫TIM1 RCR.如果这个值不配置,上电的时候寄存器值可是随机的,本来1秒中断一次,可能变成N秒中断一次,让你超级头大!假设系统时钟是72Mhz，TIM1是由PCLK2（72MHz）得到，TIM2-7是由PCLK1得到关键是设定时钟预分频数，自动重装载寄存器周期的值/*每1秒发生一次更新事件(进入中断服务程序)。

STM32 定时器定时时间的计算假设系统时钟是72Mhz，TIM1 是由PCLK2 （72MHz）得到，TIM2-7是由PCLK1 得到关键是设定时钟预分频数，自动重装载寄存器周期的值定时器的基本设置1、TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199;//时钟预分频数例如：时钟频率=72/(时钟预分频+1)2、TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999; // 自动重装载寄存器周期的值(定时时间)累计0xFFFF 个频率后产生个更新或者中断(也是说定时时间到)3、TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM1_CounterMode_Up; //定时器模式向上计数4、TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; //时间分割值5、TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);//初始化定时器26、TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);//打开中断溢出中断7、TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);//打开定时器或者：TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35999;//分频3599972M/(35999+1) /2=1Hz1 秒中断溢出一次TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000; //计数值2000((1+TIM_Prescaler )/72M)*(1+TIM_Period )=((1+35999)/72M)*(1+2000)=1 秒*/tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

STM32中的几个时钟SysTick、FCLK、SYSCLK、HCLK的详解在STM32中，有五个时钟源，为HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。

①、HSI是高速内部时钟，RC振荡器，频率为8MHz。

②、HSE是高速外部时钟，可接石英/陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，频率范围为4MHz~16MHz。

③、LSI是低速内部时钟，RC振荡器，频率为40kHz。

④、LSE是低速外部时钟，接频率为32.768kHz的石英晶体。

⑤、PLL为锁相环倍频输出，其时钟输入源可选择为HSI/2、HSE或者HSE/2。

倍频可选择为2~16倍，但是其输出频率最大不得超过72MHz。

其中40kHz的LSI(低速内部时钟)供独立看门狗IWDG使用，另外它还可以被选择为实时时钟RTC的时钟源。

另外，实时时钟RTC的时钟源还可以选择LSE(低速外部时钟)，或者是HSE(高速外部时钟)的128分频。

RTC的时钟源通过RTCSEL[1:0]来选择。

STM32中有一个全速功能的USB模块，其串行接口引擎需要一个频率为48MHz的时钟源。

该时钟源只能从PLL输出端获取，可以选择为1.5分频或者1分频，也就是，当需要使用USB模块时，PLL必须使能，并且时钟频率配置为48MHz 或72MHz。

()另外，STM32还可以选择一个时钟信号输出到MCO脚(PA8)上，可以选择为PLL输出的2分频、HSI、HSE、或者系统时钟。

系统时钟SYSCLK最大频率为72MHz，它是供STM32中绝大部分部件工作的时钟源。

系统时钟可由PLL、HSI或者HSE提供输出，并且它通过AHB分频器分频后送给各模块使用，AHB分频器可选择1、2、4、8、16、64、128、256、512分频。

其中AHB分频器输出的时钟送给5大模块使用：①、送给AHB总线、内核、内存和DMA 使用的HCLK时钟。

②、分频后送给STM32芯片的系统定时器时钟（Systick=Sysclk/8=9Mhz）③、直接送给Cortex的自由运行时钟(free running clock)FCLK。

Linux时间子系统之一：定时器的应用我们知道低分辨率定时器和高精度定时器的实现原理，内核为了方便其它子系统，在时间子系统中提供了一些用于延时或调度的API，例如msleep，hrtimer_nanosleep 等等，这些API基于低分辨率定时器或高精度定时器来实现，本章的内容就是讨论这些方便、好用的API是如何利用定时器系统来完成所需的功能的。

1. msleepmsleep相信大家都用过，它可能是内核用使用最广泛的延时函数之一，它会使当前进程被调度并让出cpu一段时间，因为这一特性，它不能用于中断上下文，只能用于进程上下文中。

要想在中断上下文中使用延时函数，请使用会阻塞cpu的无调度版本mdelay。

msleep 的函数原型如下：[cpp] view plain copyvoid msleep(unsigned int msecs)延时的时间由参数msecs指定，单位是毫秒，事实上，msleep的实现基于低分辨率定时器，所以msleep的实际精度只能也是1/HZ级别。

内核还提供了另一个比较类似的延时函数msleep_interrupTIble：[cpp] view plain copyunsigned long msleep_interrupTIble(unsigned int msecs)延时的单位同样毫秒数，它们的区别如下：函数延时单位返回值是否可被信号中断msleep毫秒无否msleep_interrupTIble毫秒未完成的毫秒数是最主要的区别就是msleep会保证所需的延时一定会被执行完，而msleep_interrupTIble则可以在延时进行到一半时被信号打断而退出延时，剩余的延时数则通过返回值返回。

两个函数最终的代码都会到达schedule_timeout函数，它们的调用序列如下图所示：图1.1 两个延时函数的调用序列下面我们看看schedule_timeout函数的实现，函数首先处理两种特殊情况，一种是传入的。