（十七）STM32——定时器

目录

学习目标

内容

简介

定时器分类

定时器功能介绍

计时器模式

工作过程

内部时钟选择

寄存器

配置

代码

总结 

学习目标

        本节内容我们来介绍一下有关定时器的知识，其实这个定时器，和我们日常接触的定时器没有什么区别，都是到了一定的时间就去做指定的事情。和51单片机的定时器也没有很大区别，就是数量和功能明显变多了许多，那我们就开始吧！

内容

简介

        STM32F4 的定时器功能十分强大，有 TIME1 和 TIME8 等高级定时器，也有 TIME2~TIME5，TIM9~TIM14 等通用定时器，还有 TIME6 和 TIME7 等基本定时器，总共达 14 个定时器之多。我们今天就只介绍一下通用定时器，日后要用到其他定时器的话再来介绍。

定时器分类

        因为 STM32F4 的定时器非常之多，所以对定时器做了一个分类，分为高级定时器、通用定时器和基本定时器，其中通用定时器还细分了三类，都有各自的特点（功能逐渐变少），具体的功能如下，就不一一介绍了。（计数器模式到后面进行介绍）

定时器功能介绍

STM3 的通用 TIMx (TIM2~TIM5 和 TIM9~TIM14)定时器功能包括：         1)16 位/32 位(仅 TIM2 和 TIM5)向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT），注意：TIM9~TIM14 只支持向上（递增）计数方式。         2)16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～ 65535 之间的任意数值。         3）4 个独立通道（TIMx_CH1~4，TIM9~TIM14 最多 2 个通道），这些通道可以用来作为：                 A．输入捕获                 B．输出比较                 C．PWM 生成(边缘或中间对齐模式) ，注意：TIM9~TIM14 不支持中间对齐模式                 D．单脉冲模式输出         4）可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。         5）如下事件发生时产生中断/DMA（TIM9~TIM14 不支持 DMA）：                 A．更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)                 B．触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)                 C．输入捕获                 D．输出比较                 E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路（TIM9~TIM14 不支持）                 F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理（TIM9~TIM14 不支持）

        这么多的功能，我也没有一一使用过，我们今天只使用简单的计数和中断功能，也是51单片机中的基本功能。剩下的功能后面慢慢介绍。 

计时器模式

通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。

1. 向上计数模式：计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR)，然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
2. 向下计数模式：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。
3. 中央对齐模式（向上/向下计数）：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。

        我们通俗一点来理解，以加载值为100为例子，向上计数模式就是从0数到100，产生一个信号，再次从0开始；向下计数模式就是从100数到0，产生一个信号，再次从100开始；而中央对齐，就是从0数到99，产生一个信号，再由99数到1，产生一个信号。再放一张图来给大家看一下。

        我们简单介绍一下向上计数模式的工作方式。 首先，需要使能（CNT_EN)，然后计数器递增，直到设置的值，然后事件更新，中断标志也随着更新了。

工作过程

        这就是通用定时器的工作框图，每个部分的功能我都用不同颜色框选了起来，并在旁边写了一下功能，值得一说的是，关于时钟源的产生，通用定时器有四种方式。

1. 内部时钟
2. 外部引脚
3. 内部触发输入口
4. 外部通道 

内部时钟选择

        这边我们接入的是APB1时钟，是系统时钟通过4分频得到的。系统时钟是168M，所以APB1时钟就是42M的。而除非APB1的分频系数是1，否则通用定时器的时钟等于APB1时钟的2倍。所以CK_INT 就是82M的。

寄存器

        还是之前一样，寄存器部分我们不做详细介绍。 感兴趣同学可以自己去查看手册。

配置

        我们来介绍一下有关库函数配置的过程：

• TIM3 时钟使能，我们需要使能APB1总线，所用函数如下所示：

 void RCC_APB1PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB1Periph, FunctionalState NewState); ///使能 TIM3 时钟

• 初始化定时器参数,设置自动重装值，分频系数，计数方式等，这个是通过初始化函数来实现的，如下所示：

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//这个需要配置一下这个结构体
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct) 

• 设置 TIM3_DIER 允许更新中断。

 void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)
 

• TIM3 中断优先级设置。

 // 这个在中断介绍过，就不再介绍了
 

• 允许 TIM3 工作，也就是使能 TIM3。

 void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)
 

• 编写中断服务函数。

// 这个是函数名，中断函数里的东西自己配置
void TIM3_IRQHandler(void)
 

代码

#include "timer.h"
#include "led.h" 

//通用定时器3中断初始化
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  ///使能TIM3时钟 
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr ;//arr：自动重装值。
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc ;//psc：时钟预分频数
	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

	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn; //定时器3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);
	
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); //使能定时器3
}

//定时器3中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) != RESET) //溢出中断
	{
		LED0=!LED0;//LED0翻转
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);  //清除中断标志位
}

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"

int main(void)
{ 
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);  //初始化延时函数
	LED_Init();				//初始化LED端口
    LED1= 0;
 	TIM3_Int_Init(5000-1,8400-1);	//定时器时钟84M，分频系数8400，所以84M/8400=10Khz的计数频率，计数5000次为500ms     
	while(1)
	{
		LED1=!LED1;//LED1翻转
		delay_ms(500);//延时200ms
	};
}

总结 

        本章讲解的是定时器的基础用法， 和之前51单片机类似，不过还是希望能够帮助到大家，谢谢各位的观看！