STM32学习笔记:通用定时器基本定时功能

出处:电子爱好者 发布于:2018-06-04 14:20:30

  .STM32的Timer简介
  STM32中一共有11个定时器,其中2个控制定时器,4个普通定时器和2个基本定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒时钟。今天主要是学习8个定时器。
  

  定时器其中TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的定时器,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生。TIM2-TIM5是普通定时器,TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生。由于STM32的TIMER功能太复杂了,所以只能一点一点的学习。因此今天就从简单的开始学习起,也就是TIM2-TIM5普通定时器的定时功能。
  2.普通定时器TIM2-TIM5
  2.1 时钟来源
  计数器时钟可以由下列时钟源提供:
  内部时钟(CK_INT)
  外部时钟模式1:外部输入脚(TIx)
  外部时钟模式2:外部触发输入(ETR)
  内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器,如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。
  由于今天的学习是基本的定时功能,所以采用内部时钟。TIM2-TIM5的时钟不是直接来自于APB1,而是来自于输入为APB1的一个倍频器。这个倍频器的作用是:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其他数值时(即预分频系数为2、4、8或16),这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率的2倍。通过倍频器给定时器时钟的好处:APB1不但要给TIM2-TIM5提供时钟,还要为其他的外设提供时钟;设置这个倍频器可以保证在其他外设使用较低时钟频率时,TIM2-TIM5仍然可以得到较高的时钟频率。
  2.2 计数器模式
  TIM2-TIM5可以由向上计数、向下计数、向上向下双向计数。向上计数模式中,计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器内容),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。在向下模式中,计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始,并产生一个计数器向下溢出事件。而中央对齐模式(向上/向下计数)是计数器从0开始计数到自动装入的值-1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件;然后再从0开始重新计数。
  2.3 编程步骤
  1. 配置系统时钟;
  2. 配置NVIC;
  3. 配置GPIO;
  4. 配置TIMER;
  其中,前3项比较简单,在此就不再赘述了。第4项配置TIMER有如下配置:
  (1) TIM_Perscaler来设置预分频系数;
  (2) TIM_ClockDivision来设置时钟分割;
  (3) TIM_CounterMode来设置计数器模式;
  (4) TIM_Period来设置自动装入的值
  (5) TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct)
  (6) TIM_ITConfig()来开启TIMx的中断
  (7) TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)
  其中(1)-(4)步骤中的参数由TIM_TimerBaseInitTypeDef结构体给出。步骤(1)中的预分频系数用来确定TIMx所使用的时钟频率,具体计算方法为:CK_INT/(TIM_Perscaler+1)。CK_INT是内部时钟源的频率,是根据2.1中所描述的APB1的倍频器送出的时钟,TIM_Perscaler是用户设定的预分频系数,其值范围是从0 – 65535。
  步骤(2)中的时钟分割定义的是在定时器时钟频率(CK_INT)与数字滤波器(ETR,TIx)使用的采样频率之间的分频比例。TIM_ClockDivision的参数如下表:
  

  TIM_ClockDivision
  数字滤波器(ETR,TIx)是为了将ETR进来的分频后的信号滤波,保证通过信号频率不超过某个限定。
  ARM中,有的逻辑寄存器在物理上对应2个寄存器,一个是程序员可以写入或读出的寄存器,称为preload register(预装载寄存器),另一个是程序员看不见的、但在操作中真正起作用的寄存器,称为shadow register(影子寄存器);设计preload register和shadow register的好处是,所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一个时间(发生更新事件时)被更新为所对应的preload register的内容,这样可以保证多个通道的操作能够准确地同步。如果没有shadow register,或者preload register和shadow register是直通的,即软件更新preload register时,同时更新了shadow register,因为软件不可能在一个相同的时刻同时更新多个寄存器,结果造成多个通道的时序不能同步,如果再加上其它因素(例如中断),多个通道的时序关系有可能是不可预知的。
  3. 程序源代码
  本例实现的是通过TIM2的定时功能,使得LED灯按照1s的时间间隔来闪烁
  #include "stm32f10x_lib.h"
  void RCC_cfg();
  void TIMER_cfg();
  void NVIC_cfg();
  void GPIO_cfg();
  int main()
  {
  RCC_cfg();
  NVIC_cfg();
  GPIO_cfg();
  TIMER_cfg();
  //开启定时器2
  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
  while(1);
  }
  void RCC_cfg()
  {
  //SystemInt中已经定义位72MHz
  //允许TIM2的时钟
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
  //允许GPIO的时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
  }
  void TIMER_cfg()
  {
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  //重新将Timer设置为缺省值
  TIM_DeInit(TIM2);
  //采用内部时钟给TIM2提供时钟源
  TIM_InternalClockConfig(TIM2);
  //预分频系数为36000-1,这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;
  //设置时钟分割
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  //设置计数器模式为向上计数模式
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  //设置计数溢出大小,每计2000个数就产生一个更新事件
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000 - 1;
  //将配置应用到TIM2中
  TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);
  //清除溢出中断标志
  TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
  //禁止ARR预装载缓冲器
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);
  //开启TIM2的中断
  TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
  }
  void NVIC_cfg()
  {
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  //选择中断分组1
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
  //选择TIM2的中断通道
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;
  //抢占式中断优先级设置为0
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  //响应式中断优先级设置为0
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  //使能中断
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  }
  void GPIO_cfg()
  {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //选择引脚5
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率50MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
  GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
  }
  在stm32f10x_it.c中,我们找到函数TIM2_IRQHandler(),并向其中添加代码
  void TIM2_IRQHandler(void)
  {
  u8 ReadValue;
  //检测是否发生溢出更新事件
  if(TIM_GetITStatus(TIM2,
  if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
  {
  //清除TIM2的中断待处理位
  TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);
  //将PB.5管脚输出数值写入ReadValue
  ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_5);
  if(ReadValue == 0)
  {
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
  }
  else
  {
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);
  }
  }
  }

关键词:STM32定时器

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