05STM32F4通用定时器详细讲解.docx

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05STM32F4通用定时器详细讲解

STM32F4系列共有14个定时器，功能很强大。

14个定时器分别为：

2个高级定时器：

Timer1和Timer8

10个通用定时器：

Timer2~timer5和timer9~timer14

2个基本定时器：

timer6和timer7

本篇欲以通用定时器timer3为例，详细介绍定时器的各个方面，并对其PWM功能做彻底的探讨。

Timer3是一个16位的定时器，有四个独立通道，分别对应着PA6PA7PB0PB1

主要功能是：

1输入捕获——测量脉冲长度。

2输出波形——PWM输出和单脉冲输出。

Timer3有4个时钟源：

1：

内部时钟（CK_INT），来自RCC的TIMxCLK

2：

外部时钟模式1：

外部输入TI1FP1与TI2FP2

3：

外部时钟模式2：

外部触发输入TIMx_ETR，仅适用于TIM2、TIM3、TIM4，TIM3，对应着PD2引脚

4：

内部触发输入：

一个定时器触发另一个定时器。

时钟源可以通过TIMx_SMCR相关位进行设置。

这里我们使用内部时钟。

定时器挂在高速外设时钟APB1或低速外设时钟APB2上，时钟不超过内部高速时钟HCLK，故当APBx_Prescaler不为1时，定时器时钟为其2倍，当为1时，为了不超过HCLK，定时器时钟等于HCLK。

例如：

我们一般配置系统时钟SYSCLK为168MHz，内部高速时钟AHB=168Mhz，APB1欲分频为4，（因为APB1最高时钟为42Mhz），那么挂在APB1总线上的timer3时钟为84Mhz。

《STM32F4xx中文参考手册》的424~443页列出与通用定时器相关的寄存器一共20个，

以下列出与Timer3相关的寄存器及重要寄存器的简单介绍。

1TIM3控制寄存器1（TIM3_CR1）

作用：

1使能自动重载TIM3_ARR

2定时器的计数器递增或递减计数。

3事件更新。

4计数器使能

2TIM3控制寄存器2（TIM3_CR2）

3TIM3从模式控制寄存器（TIM3_SMCR）

4TIM3DMA/中断使能寄存器（TIM3_DIER）

作用：

1：

使能事件更新中断

2：

使能捕获/比较中断

5TIM3状态寄存器（TIM3_SR）

1：

事件更新中断标志

2：

捕获/比较中断标志

6TIM3事件生成寄存器（TIM3_EGR）

7TIM3捕获/比较模式寄存器1（TIM3_CCMR1）

1：

输出比较模式

2：

输出比较预装载使能，即使能后可以随时改变TIM3捕获/比较寄存器1（TIM3_CCR1）的值

3：

捕获/比较选择

8TIM3捕获/比较模式寄存器2（TIM3_CCMR2）

9TIM3捕获/比较使能寄存器（TIM3_CCER）

1：

上升沿触发or下降沿触发

2：

捕获/比较输出使能

10TIM3计数器（TIM3_CNT）

11TIM3预分频器（TIM3_PSC）

计数器时钟频率CK_CNT等于fCK_PSC/（PSC[15:

0]+1）。

12TIM3自动重载寄存器（TIM3_ARR）

当自动重载值为空时，计数器不工作

难道说每次事件都必须装载重载值？

13TIM3捕获/比较寄存器1（TIM3_CCR1）

输出时：

CCR1是捕获/比较寄存器的预装载值，由TIM3_CCMR的OC1PE位使能。

输入时：

CCR1为上一个输入捕获事件（IC1）发生时的计数器值。

14TIM3捕获/比较寄存器2（TIM3_CCR2）

15TIM3捕获/比较寄存器3（TIM3_CCR3）

16TIM3捕获/比较寄存器4（TIM3_CCR4）

1Timer3用来做定时中断

与之相关的时基单元寄存器有

10TIM3计数器（TIM3_CNT）

11TIM3预分频器（TIM3_PSC）

12TIM3自动重载寄存器（TIM3_ARR）

原理：

这里以向上计数为例，即计数器TIM3_CNT向上计数，当达到TIM3_ARR所设定的值时，归零重新计数，若使能了更新中断，则在TIM3_CNT归零时，进入中断。

进入中断的时间为（TIM3_ARR+1）个计时器周期

而计时器单元时钟是由定时器时钟分频得到，每（CK_PSC+1）个定时器周期计数一次。

定时器时钟上文已经讲了，由于Timer3挂在APB1总线上

故Timer3进入中断的周期为（CK_PSC+1）*（TIM3_ARR+1）/84000000秒

频率为84000000/[（CK_PSC+1）*（TIM3_ARR+1）]Hz

利用官方库函数实现每500ms进入中断，改变LED灯的电平，程序如下

1打开时钟，Timer3挂在APB1上，所以命令开启时钟。

RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE）;///使能TIM3时钟

2时钟Timer3的配置。

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr;//自动重装载值

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//定时器分频

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInit（TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure）;//初始化TIM3

3使能中断

TIM_ITConfig（TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE）;//允许定时器3更新中断。

4打开Timer3。

TIM_Cmd（TIM3,ENABLE）;//使能定时器3

5配置中断。

6中断服务函数编写。

故可见STM32的初始化函数都离不开以下几步

1打开设备时钟。

2配置参数。

3打开设备。

设备需配置后再打开。

如果需要配置中断，那么则需要编写中断服务函数。

完整程序如下

voidTIM3_Int_Init（u16arr,u16psc）

{

TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStructure;

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE）;//使能TIM3时钟

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//定时器分频

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr;//自动装载值

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInit（TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure）;//初始化TIM3

TIM_ITConfig（TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE）;//允许定时器3更新中断

TIM_Cmd（TIM3,ENABLE）;//使能定时器

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;//定时器中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;//抢占优先级1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x03;//子优先级3

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

}

/Timer3中断服务函数

voidTIM3_IRQHandler（void）

{

if（TIM_GetITStatus（TIM3,TIM_IT_Update）==SET）//溢出中断

{

GPIO_ToggleBits（GPIO_LED,DS1_PIN）;//LED灯电平翻转

}

TIM_ClearITPendingBit（TIM3,TIM_IT_Update）;//清除中断标志位

}

然后main（）函数中TIM3_Int_Init（5000-1,8400-1）;即可

可以计算进入中断的频率为2Hz即LED灯每500ms亮一次，LED周期为1Hz。