STM32系列第11篇--定时器

STM32共有8个定时器：

通用定时器功能：

1. 位于低速的APB1总线上(APB1)

2. 16 位向上、向下、向上/向下(中心对齐)计数模式，自动装载计数器（TIMx_CNT）。

3. 16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟分频。

4. 4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为：输入捕获、输出比较、PWM 生成(边缘或中间对齐模式)、单脉冲模式输出 。

5. 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。

6. 如下事件发生时产生中断/DMA（6个独立的IRQ/DMA请求生成器）： 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) 、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) 、输入捕获 、输出比较 等。

通用定时器时钟CK_INT=2*36M=72M 
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。

程序要求： 
通过定时器中断配置，每500ms中断一次，然后中断服务函数中控制LED实现LED1状态取反（闪烁）。

Tout（溢出时间）=（ARR+1)(PSC+1)/Tclk

timer.c

#include "timer.h"#include "led.h"//通用定时器3中断初始化//这里时钟选择为APB1的2倍，而APB1为36M//arr：自动重装值。//psc：时钟预分频数//这里使用的是定时器3!void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
    //定时器TIM3初始化
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断
    //中断优先级NVIC设置
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器 
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx}//定时器3中断服务程序void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断{    if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中断标志 
        LED1=!LED1;
    }
}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637

PWM输出

工作过程： 

CCR1:捕获比较(值)寄存器（x=1,2,3,4):设置比较值。 
CCMR1: OC1M[2:0]位： 
对于PWM方式下，用于设置PWM模式1【110】或者PWM模式2【111】 
模式1：计数值小于CCR1值为有效电平 
模式2：计数值大于CCR1值为有效电平 
CCER:CC1P位：输入/捕获1输出极性。0：高电平有效，1：低电平有效。 
CCER:CC1E位：输入/捕获1输出使能。0：关闭，1：打开。

PWM输出配置步骤：

1、使能定时器3和相关IO口时钟。

使能定时器3时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd(); 
使能GPIOB时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd();

2、初始化IO口为复用功能输出。函数：GPIO_Init();

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

3、这里我们是要把PB5用作定时器的PWM输出引脚，所以要重映射配置，

所以需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。 
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); 
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

4、初始化定时器：ARR,PSC等：TIM_TimeBaseInit(); 
5、初始化输出比较参数:TIM_OC2Init(); 
6、使能预装载寄存器：

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

7、使能定时器。TIM_Cmd(); 
8、不断改变比较值CCRx，达到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2();

程序要求：

使用定时器3的PWM功能，输出占空比可变的PWM波，用来驱动LED灯，从而达到LED【PB5]亮度由暗变亮，又从亮变暗，如此循环。

timer.c

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
    //定义结构体变量
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;  
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);//使能定时器3时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO时钟和AFIO复用功能模块时钟
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射TIM3_CH2->PB5   
    //GPIO初始化，设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形GPIOB.5
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);    //初始化TIM3
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位    

    //初始化TIM3 Channel2 PWM模式 
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //设置PWM模式2
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //高电平有效
    TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2    
    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器    
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3}123456789101112131415161718192021222324252627282930

main.c

int main(void)
{   u16 led0pwmval=0;   u8 dir=1;
   delay_init();     //延时函数初始化  
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
   uart_init(115200); //串口初始化为115200
   LED_Init();     //LED端口初始化
   TIM3_PWM_Init(899,0); //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz
   while(1)
   {
       delay_ms(10); 
       if(dir)led0pwmval++;       else led0pwmval--;   
       if(led0pwmval>300)dir=0;       if(led0pwmval==0)dir=1; 
       TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval);  //设置占空比
   } 
}12345678910111213141516171819

输入捕获：

输入捕获的一般配置步骤： 
① 初始化定时器和通道对应IO的时钟。 
② 初始化IO口，模式为输入：GPIO_Init();

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入

③初始化定时器ARR，PSC

TIM_TimeBaseInit();

④初始化输入捕获通道

TIM_ICInit();

⑤如果要开启捕获中断，

TIM_ITConfig(); 
NVIC_Init();

⑥使能定时器：TIM_Cmd();

⑦编写中断服务函数：TIMx_IRQHandler();

实验目的：测量信号的脉冲宽度

//定时器5通道1输入捕获配置TIM_ICInitTypeDef  TIM5_ICInitStructure;
void TIM5_Cap_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);//使能TIM5时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //使能GPIOA时钟
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;  //PA0 清除之前设置  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0 输入  
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //PA0 下拉
    //初始化定时器5 TIM5
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //预分频器   
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

    //初始化TIM5输入捕获参数
    TIM5_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //CC1S=01 选择输入端 IC1映射到TI1上
    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿捕获
    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上
    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频 
    TIM5_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00;//IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波
    TIM_ICInit(TIM5, &TIM5_ICInitStructure);    //中断分组初始化
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;  //TIM3中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //先占优先级2级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //从优先级0级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器 
    TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC1,ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC1IE捕获中断
    TIM_Cmd(TIM5,ENABLE ); //使能定时器5}u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//输入捕获状态    u16TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值//定时器5中断服务程序 void TIM5_IRQHandler(void)
{ 
    if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获
    {  
        if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update) != RESET)
        {    
            if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
            {                if((TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
                {
                    TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
                    TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
                }                else TIM5CH1_CAPTURE_STA++;
            } 
        }        if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)//捕获1发生捕获事件
        {            if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X40)//捕获到一个下降沿 
            {  
                TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获到一次高电平脉宽
                TIM5CH1_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture1(TIM5);
                TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
            }else  //还未开始,第一次捕获上升沿
            {

                TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//清空
                TIM5CH1_CAPTURE_VAL=0;
                TIM_SetCounter(TIM5,0);
                TIM5CH1_CAPTURE_STA|=0X40;//标记捕获到了上升沿
                TIM_OC1PolarityConfig(TIM5,TIM_ICPolarity_Falling);//CC1P=1 设置为下降沿捕获
            }    
        }            
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1|TIM_IT_Update); //清除中断标志位}

main.cextern u8  TIM5CH1_CAPTURE_STA;//输入捕获状态    extern u16TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//输入捕获值int main(void)
{    u32 temp=0; 
    delay_init();     //延时函数初始化  
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
    uart_init(115200); //串口初始化为115200
    LED_Init();     //LED端口初始化
    TIM3_PWM_Init(899,0); //不分频。PWM频率=72000/(899+1)=80Khz
    TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1);//以1Mhz的频率计数 
    while(1)
    {
        delay_ms(10);
        TIM_SetCompare2(TIM3,TIM_GetCapture2(TIM3)+1);        if(TIM_GetCapture2(TIM3)==300)   TIM_SetCompare2(TIM3,0);        if(TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X80)//成功捕获到了一次上升沿
        {
            temp=TIM5CH1_CAPTURE_STA&0X3F;
            temp*=65536;//溢出时间总和
            temp+=TIM5CH1_CAPTURE_VAL;//得到总的高电平时间
            printf("HIGH:%d us\r\n",temp);//打印总的高点平时间
            TIM5CH1_CAPTURE_STA=0;//开启下一次捕获
        }
    }
}