STM32菜鸟成长记录---普通定时器应用

一、STM32通用定时器原理                        

    STM32 系列的CPU，有多达8个定时器，其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器，时钟由APB1的输出产生。

下图是STM32参考手册上时钟分配图中，有关定时器时钟部分的截图：

从图中可以看出，定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器，图中的蓝色部分。

下面以通用定时器2的时钟说明这个倍频器的作用：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的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

可能有同学还是有点不理解，OK，我们举一个例子说明。假定AHB=36MHz，因为APB1允许的最大频率为36MHz，所以APB1的预分频系数可以取任意数值；

当预分频系数=1时，APB1=36MHz，TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用)；

当预分频系数=2时，APB1=18MHz，在倍频器的作用下，TIM2~7的时钟频率=36MHz。

有人会问，既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz，为什么不直接取APB1的预分频系数=1？答案是：APB1不但要为TIM2~7提供时钟，而且还要为其它外设提供时钟；设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时。

Stm32外设用户手册，如图：

再举个例子：当AHB=72MHz时，APB1的预分频系数必须大于2，因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率，无疑提高了定时器的分辨率，这也正是设计这个倍频器的初衷。

二、STM32通用定时器编程

    定时器编程，就是中断的编程。因为使用定时器必定要使用到中断。

步骤一：RCC_Configuration();//设置系统时钟，包括时钟RCC的配置，倍频到72MHZ。

步骤二： GPIO的配置，使用函数为GPIO_cfg();，该函数的实现如下：

1. void GPIO_cfg()  

2.   

3. {  

4.   

5.        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

6.   

7.       RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE);  

8.   

9.          

10.   

11.        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;                 //选择引脚6  

12.   

13.        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz  

14.   

15.       GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出  

16.   

17.        GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);  

18.   

19. }  

实际上定时器的讲解，不需要配置GPIO的引脚，只是我们在定时器实验中，

使用每隔一秒点亮一次LED灯来做实验，所以需要配置对应GPIO的引脚。

步骤三：嵌套中断控制器的配置，我们照样使用函数NVIC_Config();只是初始化的过程略有不同。这里我们也把函数实现列出来：

     从以上函数实现来看，实际上只是改动了结构体成员NVIC_IRQChannel的值，现在需要的通道是TIM2的通道，因此初始化值为TIM2_IRQChannel。从这里也可以看出，这个函数实际上可以看做一个模型，可以拿去别的程序中改动后直接使用。

1. void NVIC_cfg()  

2.   

3. {  

4.   

5.        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  

6.   

7.         //选择中断分组1  

8.   

9.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);  

10.   

11.   

12.   

13.         //选择TIM2的中断通道  

14.   

15.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;       

16.   

17.         //抢占式中断优先级设置为0  

18.   

19.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  

20.   

21.        //响应式中断优先级设置为0  

22.   

23.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  

24.   

25.         //使能中断  

26.   

27.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  

28.   

29.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  

30.   

31. }  

步骤四：定时器的初始化配置，使用Timer_Config();。OK，关键部分出来了。

我们来看下实现过程：

1. TIMER_cfg(); //定时器的配置  

2.   

3.        //开启定时器2  

4.   

5.  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);  

6.   

7. voidTimer_Config(void)  

8. {   

9.   

10.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);   

11.   

12.     TIM_DeInit(TIM2);  

13.   

14.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;  //自动重装载寄存器的值  

15.   

16.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(36000-1);         //时钟预分频数  

17.   

18.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;  //采样分频  

19.   

20.      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式  

21.     TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);  

22.   

23.     TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);               //清除溢出中断标志  

24.   

25.     TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);  

26.   

27.      TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);                              /开启时钟  

28.   

29. }   

    我们每个语句都来解释一下。首先我们想使用定时器，就必须使能定时器的时钟，这就是函数RCC_APB1PeriphClockCmd();，通过它开启 RCC_APB1Periph_TIM2。

TIM_DeInit(TIM2);该函数主要用于复位TIM2定时器，使之进入初始状态。

然后我们对自动重装载寄存器赋值，TIM_Period的大小实际上表示的是需要经过TIM_Period次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频数TIM_Prescaler，这里有一个公式，我们举例来说明：例如时钟频率=72MHZ/(时钟预分频+1)。说明当前设置的这个TIM_Prescaler，直接决定定时器的时钟频率。通俗点说，就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是2000，也就是

一秒钟会计数2000次，而此时如果TIM_Period设置为4000，即4000次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数2000次，因此只要2秒钟，就会中断一次。

再往后的代码，还有一个需要注意的，TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;就是我们一般采用向上计数模式，即每次计数就会加1，直到寄存器溢出发生中断为止。最后别忘了，需要使能定时器！！

发生中断时间=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK

 用上述公式可算出：发生中断时间 （2000-1+1）*（36000-1+1)/72000000=1 秒

步骤五：编写中断服务程序。同样需要注意的，一进入中断服务程序，第一步要做的，就是清除掉中断标志位。由于我们使用的是向上溢出模式，因此使用

的函数应该是：TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);。

STM32开发板实现的中断服务程序如下：

每隔一秒，发生中断时，进入此中断函数执行程序，让LED闪一下,此中断程序所在文件stm32f10x_it.c

1. /*******************************************************************************  

2.   

3. * Function Name  : TIM2_IRQHandler  

4.   

5. * Description    : This function handles TIM2 global interrupt request.  

6.   

7. * Input          : None  

8.   

9. * Output         : None  

10.   

11. * Return         : None  

12.   

13. ******************************************************************************/  

14.   

15.    

16.   

17. void TIM2_IRQHandler(void)  

18.   

19. {  

20.   

21.    u8 ReadValue;  

22.   

23.    

24.   

25.    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)    //检测是否发生溢出更新事件  

26.   

27.      {  

28.   

29.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);//清除TIM2的中断待处理位  

30.   

31.               //UART2_TX485_Puts("123450");  

32.   

33.    

34.   

35.               /*调试定时器测试*/  

36.   

37.               ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6);  

38.   

39.         if(ReadValue == 0)                   //若该端口当前为低电平，  

40.   

41.          {  

42.   

43.             GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);//将其改为高电平输出 ；  

44.   

45.          }      

46.   

47.    

48.   

49.          else                            //若该端口当前为高电平，  

50.   

51.          {  

52.   

53.             GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);   //将其改为低电平输出；  

54.   

55.          }  

56.   

57.           

58.   

59.      }          

60.   

61. }  

普通定时器工作原理图

编译完成的代码下载在我的资源：http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/4508425