STM32学习笔记4通用定时器基本定时功能.docx

1、STM32学习笔记4通用定时器基本定时功能STM32学习笔记（4）：通用定时器基本定时功能基本定时功能 1. STM32的Timer简介STM32中一共有11个定时器，其中2个高级控制定时器，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个系统嘀嗒定时器。其中系统嘀嗒定时器是前文中所描述的SysTick，看门狗定时器以后再详细研究。今天主要是研究剩下的8个定时器。定时器计数器分辨率计数器类型预分频系数产生DMA请求捕获/比较通道互补输出TIM1TIM816位向上，向下，向上/向下1-65536之间的任意数可以4有TIM2TIM3TIM4TIM516位向上，向下，向上/向下1-6553

2、6之间的任意数可以4没有TIM6TIM716位向上1-65536之间的任意数可以0没有其中TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其，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。因此今天就从最简单的开始学习起，也就是TIM2-TIM5普通定时器的定时功能。2. 普通定时器TIM2-TIM52.1 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

3、(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。 由于今天的学习是最基本的定时功能，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。APB1的分频在STM32_SYSTICK的学习笔记中有详细描述。通过

4、倍频器给定时器时钟的好处是：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，

5、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项在前面的笔记中已经给出，在此就不再赘述了。第4项配置TIMER有如下配置：（1） 利用TIM_DeInit()函数将Timer设置为默认缺省值；（2） TIM_InternalClockConfig()选择TIMx来设置内部时钟源；（3） TIM_Perscaler来设置预分频系数；（4） TIM_ClockDivision来设置时钟分割；（5） TIM_CounterMode来设置计数器模式；

6、（6） TIM_Period来设置自动装入的值（7） TIM_ARRPerloadConfig()来设置是否使用预装载缓冲器（8） TIM_ITConfig()来开启TIMx的中断其中（3）-（6）步骤中的参数由TIM_TimerBaseInitTypeDef结构体给出。步骤（3）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（4）中的时钟分割定义的是在定时器时钟频

7、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描述二进制值TIM_CKD_DIV1tDTS = Tck_tim0x00TIM_CKD_DIV2tDTS = 2 * Tck_tim0x01TIM_CKD_DIV4tDTS = 4 * Tck_tim0x10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。步骤（7）中需要禁止使用预装载缓冲器。当预装载缓冲器被禁止时，写入自动装入的值(TIMx_ARR)的数值会直接传送到对应的影子寄存器；

8、如果使能预加载寄存器，则写入ARR的数值会在更新事件时，才会从预加载寄存器传送到对应的影子寄存器。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

9、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.hvoid RCC_cfg();void TIMER_cfg();void NVIC_cfg();

10、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() /定义错误状态变量 ErrorStatus HSEStartUpStatus; /将RCC寄存器重新设置为默认值 RCC_DeInit(); /打开外部高速时钟晶振 RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); /等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); if(

11、HSEStartUpStatus = SUCCESS) /设置AHB时钟(HCLK)为系统时钟 RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); /设置高速AHB时钟(APB2)为HCLK时钟 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); /设置低速AHB时钟(APB1)为HCLK的2分频 RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); /设置FLASH代码延时 FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); /使能预取指缓存 FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Ena

12、ble); /设置PLL时钟，为HSE的9倍频 8MHz * 9 = 72MHz RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); /使能PLL RCC_PLLCmd(ENABLE); /等待PLL准备就绪 while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) = RESET); /设置PLL为系统时钟源 RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); /判断PLL是否是系统时钟 while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); /允许TIM2的时

13、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 =

14、 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(TI

15、M2,&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

16、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_Ini

17、tTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; /选择引脚5 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /输出频率最大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_IRQHa

18、ndler(void) u8 ReadValue; /检测是否发生溢出更新事件 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);