Systick 세팅 순서
Systick 설정 순서는 아래와 같다. Systick 이란 Cortex-M 시리즈 마이크로컨트롤러의 코어에 기본적으로 동일하게 내장된 24비트 타이머다.
참고 홈페이지: https://developer.arm.com/documentation/dui0552/a/cortex-m3-peripherals/system-timer–systick
Systick 프로그래밍 메뉴얼: https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0056-stm32f10xxx20xxx21xxxl1xxxx-cortexm3-programming-manual-stmicroelectronics.pdf
Systick 설정 Flow는 아래와 같아.
1.HAL_Init() => 2.HAL_InitTick() => 3.HAL_SYSTICK_Config() => 4.SysTick_Config()
SystemCoreClock 은 전역 변수로 16000000 로 설정 되어 있어 SystemClock_Config 호술 시 설정에 맞게 SystemCoreClock이 업데이트 된다.
5. SystemClock_Config(void) => 6. HAL_RCC_ClockConfig() => SystemCoreClock을 다시 업데이트 후 => HAL_InitTick()
Clock configuration register 인 RCC_CFGR 레지터에 clock이 어떻게 설정되었는지 확인 후 SystemCoreClock 값을 업데이트를 한다.
보드 설정에는 아래와 같이 PLL(Phase-Locked Loop) 사용으로 설정 되어 있음 
Systick 이 어떻게 설정되는지 함수를 분석해 보았다.
HAL_InitTick 함수 내용
__weak HAL_StatusTypeDef HAL_InitTick(uint32_t TickPriority)
{
...
/* Configure the SysTick to have interrupt in 1ms time basis*/
if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / (1000U / uwTickFreq)) > 0U)
{
return HAL_ERROR;
}
...
/* Return function status */
return HAL_OK;
}
HAL_SYSTICK_Config 함수에 systick count 값을 계산하여 넘겨준다.
Systick count 방식은 count down 방식이므로 (count - 1) 값으로 systic count가 설정 되어야하며 0 보다 커야한다.
systic count 값이 0이 되었을 때 아래와 같은 인터럽트 함수가 호출 된다.
count 값을 구하는 공식은 아래와 같다.
Systick 인터럽트 함수
void SysTick_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 0 */
/* USER CODE END SysTick_IRQn 0 */
HAL_IncTick();
/* USER CODE BEGIN SysTick_IRQn 1 */
/* USER CODE END SysTick_IRQn 1 */
}
__weak void HAL_IncTick(void)
{
uwTick += uwTickFreq;
}
HAL_InitTick => HAL_SYSTICK_Config 함수가 호출 된다.
uint32_t HAL_SYSTICK_Config(uint32_t TicksNumb)
{
return SysTick_Config(TicksNumb);
}
SysTick_Config가 #include "core_cm3.h”에 정의 되어 있는데 어떻게 core_cm3.h를 include를 하는지 확인해 보았다.
1. #include "stm32f1xx_hal.h"
HAL_SYSTICK_Config()는 위 해더 파일에 정의 되어 있다.
2. #include "stm32f1xx_hal_conf.h"
stm32f1xx_hal.h은 stm32f1xx_hal_conf.h을 include 한다.
3. #define HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
stm32f1xx_hal_conf.h 에서 HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED 이 define 되어 있다.
4. #ifdef HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED
#include "stm32f1xx_hal_cortex.h"
#endif /* HAL_CORTEX_MODULE_ENABLED */
stm32f1xx_hal_conf.h는 stm32f1xx_hal_cortex.h를 위와 같이 include 한다.
5. #include "stm32f1xx_hal_cortex.h"
stm32f1xx_hal_conf.h에서 stm32f1xx_hal_cortex.h를 include 한다.
6. #include "stm32f1xx_hal_def.h"
stm32f1xx_hal_cortex.h에서 stm32f1xx_hal_def.h를 include 한다.
7. #include "stm32f1xx.h"
stm32f1xx_hal_def.h는 stm32f1xx.h를 include 한다.
8. #elif defined(STM32F103xB)
stm32f1xx.h에 위와 같이 정의 되어 있고 STM32F103xB는 아래와 같이 컴파일 시 predefine 되어 있다.
arm-none-eabi-gcc "$<" -mcpu=cortex-m3 -std=gnu11 -g3 -DSTM32F103xB -c -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/ap" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/bsp" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/common" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/hw" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/lib" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/lib/cub_f103/Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Include" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/lib/cub_f103/Drivers/CMSIS/Include" -I"/Users/mong/STM32CubeIDE/project/stm32f103/src/lib/cub_f103/Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc" -O0 -ffunction-sections -fdata-sections -Wall -fstack-usage -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -MT"$@" --specs=nano.specs -mfloat-abi=soft -mthumb -o "$@"
-DSTM32F103xB가 predefine 되어 있음
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.3.2/gcc/Preprocessor-Options.html
9. #include "stm32f103xb.h"
아래 정의 되어 있음
#define __Vendor_SysTickConfig 0U /*!< Set to 1 if different SysTick Config is used */
stm32f103xb.h에서 core_cm3.h를 include 한다.
10. #include "core_cm3.h"
아래와 같이 SysTick_Config가 __STATIC_INLINE 으로 정의 되어 있다.
#if defined (__Vendor_SysTickConfig) && (__Vendor_SysTickConfig == 0U)
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
if ((ticks - 1UL) > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk)
{
return (1UL); /* Reload value impossible */
}
SysTick->LOAD = (uint32_t)(ticks - 1UL); /* set reload register */
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL << __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL); /* set Priority for Systick Interrupt */
SysTick->VAL = 0UL; /* Load the SysTick Counter Value */
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */
return (0UL); /* Function successful */
}
#endif
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos 2U /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Position */
#define SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk (1UL << SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Pos) /*!< SysTick CTRL: CLKSOURCE Mask */
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Pos 1U /*!< SysTick CTRL: TICKINT Position */
#define SysTick_CTRL_TICKINT_Msk (1UL << SysTick_CTRL_TICKINT_Pos)
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Pos 0U /*!< SysTick CTRL: ENABLE Position */
#define SysTick_CTRL_ENABLE_Msk (1UL /*<< SysTick_CTRL_ENABLE_Pos*/) /*!< SysTick CTRL: ENABLE Mask */
/* Memory mapping of Core Hardware */
#define SCS_BASE (0xE000E000UL) /*!< System Control Space Base Address */
#define SysTick_BASE (SCS_BASE + 0x0010UL) /*!< SysTick Base Address */
#define SysTick ((SysTick_Type *) SysTick_BASE ) /*!< SysTick configuration struct */
/* following defines should be used for structure members */
#define __IM volatile const /*! Defines 'read only' structure member permissions */
#define __OM volatile /*! Defines 'write only' structure member permissions */
#define __IOM volatile /*! Defines 'read / write' structure member permissions */
/**
\brief Structure type to access the System Timer (SysTick).
*/
typedef struct
{
__IOM uint32_t CTRL; /*!< Offset: 0x000 (R/W) SysTick Control and Status Register */
__IOM uint32_t LOAD; /*!< Offset: 0x004 (R/W) SysTick Reload Value Register */
__IOM uint32_t VAL; /*!< Offset: 0x008 (R/W) SysTick Current Value Register */
__IM uint32_t CALIB; /*!< Offset: 0x00C (R/ ) SysTick Calibration Register */
} SysTick_Type;
__STATIC_INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) 함수 분석 왜 __STATIC_INLINE 으로 정의 했는지 확인 필요
1. SysTick->LOAD 레지스터는 VAL 값이 0이되고 counter가 enable 되었을 때 VAL 값에 LOAD 값을 채우는 역할을 한다.
2. NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1UL « __NVIC_PRIO_BITS) - 1UL);
SysTick_IRQn의 Priority를 설정한다.
참고 링크: https://www.st.com/resource/en/programming_manual/pm0056-stm32f10xxx20xxx21xxxl1xxxx-cortexm3-programming-manual-stmicroelectronics.pdf
3. SysTick->CTRL 레지스터는 Systick 기능을 enable하는 레지스터이다.
RCC->CFGR 하기 함수에서 세팅이 된다.
HAL_StatusTypeDef HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitTypeDef *RCC_OscInitStruct)
{
.....
/* Configure the main PLL clock source and multiplication factors. */
__HAL_RCC_PLL_CONFIG(RCC_OscInitStruct->PLL.PLLSource,
RCC_OscInitStruct->PLL.PLLMUL);
}
RCC란 무엇인가? Reset Clock Controller
HSE 뜻? High Speed External
