STM32学习笔记4通用定时器基本定时功能

1、STM32学习笔记(4):通用定时器基本定时功能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1-65536 之间 的任意数可以4没有TIM6

2、TIM716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)(TIx):外部输入脚1外部时钟模式.外部时钟模式2:外部触发输入(ETR)内部触发输入(

3、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。通过倍频器给定 时器时钟的好

4、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,产生一个计数器溢出事

5、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) 设置为默认缺省值；Timer函数将TIM_DeInit()禾U用(2) TIMnternalClockConfig()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) T

6、IM_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

7、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描述二进制值OxOOTIM_CKD_DIV1 tDTS = Tck_tim0x01 TIM_CKD_DIV2tDTS = 2 *Tck_tim0x10TIM_CKD_DIV4 tDTS = 4 * Tck_tim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

8、存器；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® shadow registe啲好处是，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shadow和preload register或者，s

9、hadow register如果没有这样可以保证多个通道的操作能够准确地同步。的内容，preload registe啲.register是直通的，即软件更新preload register时，同时更新了 shadow registe,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#in clude stm32f10x_lib.hvoid RCC_cfg();void TIMER_cfg();void NV

10、IC_cfg();void GPIO_cfg();int mai n()RCC_cfg();NVIC_cfg();GPIO_cfg();TIMER_cfg();/开启定时器 2TIM_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(H

11、SEStartUpStatus = 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);分频 2 的 HCLK 为 (APB1) 时钟 AHB 设置低速 /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_P

12、refetchBuffer_Enable);/设置PLL时钟，为HSE的9倍频 8MHz * 9 = 72MHzRCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);/使能 PLLRCC_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() != 0

13、x08);/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

14、72MHz/36000 = 2kHzTIM_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;中 TIM2 将配置应用到 /TIM_TimeBa

15、seInit(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 1NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);/选择 T

16、IM2 的中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;/抢占式中断优先级设置为 0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;0 响应式中断优先级设置为 /NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;/使能中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);void GPIO_cfg()

17、GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;/选择引脚 5GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /输/ 出频率最大 50MHzGPIO_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(