STM32学习之通用定时器的使用

简介：STM32一共有8个通用16位Timer，其中TIMER1和TIMER8是高级定时器，其它的TIMER2~TIMER7是普通定时器。此外还有一个Systick(系统滴答定时器)，这个定时器通常在操作系统中作为系统的任务切换周期。还有一个RTC，是一个毫秒定时器，支持秒级中断，用来做实时时钟计数器。看门狗定时器 也可以算一个。

8个定时器中，Timer1 和Timer8是由APB2（输出最高频率为72MHZ）预分频后，再通过一个倍频器得到时钟频率，最高为72MHz。Timer2~Timer7则是由APB1（输出最高频率为36MHZ）预分频后，再通过一个倍频器得到时钟频率，最高为36MHz。

1、如何进行程序编写

这里我通过定时器来控制一个LED亮0.5s 灭0.5s ，交替闪烁。当然要让定时器正常工作起来，还要配置中断NVIC。定时器计数到某个数，产生中断，从而进入中断服务程序，点亮LED灯。

main函数分析：

#include "stm32f10x.h"

void GPIO_Config(void)//GPIO配置

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能gpioc的时

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //选择管脚PC.13作LED灯

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管脚速度为50M

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //设置输出模式为推挽输出

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //将上述设置写入到GPIOC里去

}

void NVIC_Config(void) //中断控制器的配置

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); //优先组设置

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM2_IRQn ; //TIM2中断选通

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //抢占优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; //子优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断控制

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

void Timer_Config(void) //定时器的配置

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE); //Timer2 时钟使能

TIM_DeInit(TIM2); //复位TIM2定时器

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000; //定时器周期

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=36000-1; //预分频数

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //TIM2时钟分频,为1表示不分频

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//定时器计数为向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除定时器2的溢出标志位

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); //使能定时器2溢出中断

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //定时器2使能

}

int main(void)

{

SystemInit();//初始化时钟，配置为72MHz，我试过将这句注释掉，好像不影响结果。查

了一下，在配置

//main函数之前的启动代码有这样一句 LDR R0, =SystemInit，我疑惑的是难

道启动的时候就配成72Mhz?

GPIO_Config();

NVIC_Config();

Timer_Config();

while(1)

{

;

}

}

中断服务函数

void TIM2_IRQHandler(void)

{

static int flag_bit=0;//定义一个标志位

if ( TIM_GetITStatus(TIM2 , TIM_IT_Update) != RESET ) //判断中断溢出标志为是否为1

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update); //清除溢出中断标志位

flag_bit = !flag_bit;

if(flag_bit == 1)

GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //熄灭LED

if(flag_bit == 0)

GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //点亮LED

}

这个函数是写在stm32f10x_it.c 里面的，我对TIM2_IRQHandler（）函数的理解应该是这样的：

首先由定时器定时，定时好了产生中断溢出标志位，发送中断

然后进入中断服务函数TIM2_IRQHandler（），进入函数之后要做的就是清除中断溢出

标志位。

最后再执行函数里的其他内容。

定时器定时时间计算是这两句：

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000; //定时器周期

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=36000-1; //预分频数

Prescaler可以理解为定时器的基数是72M / Prescaler+1 = 2000k，也就是500us ，Period 可以理解为要计数多少次，这里是1000次。 所以就是每500us记一次，计数1000次，就是500ms。

公式为：

Period / (72M / (Prescaler+1) )=____ 秒

1000 / (72 M/ (35999+1) ) = 0.5 秒

我有的一些疑问：1、进入中断函数之后，定时器要干些什么，是不是就停止计数了？

2、计数记到1000发生中断，计数值是不是有自动清零

问题先放到这儿，边学习，边解决。

2、仿真结果观察

前面第三章已经过如何仿真波形的步骤，可以参看前面。点击setup 按钮 会弹出一个窗口，在窗口的右上边，有个new的按钮，点击后输入 PORTC.13

仿真运行结果如下：

可以从仿真结果中观察到，方波的周期为一秒。占空比为0.5 ，跟预期一致。

3、对第四章串口的补充

第四章介绍了串口的打印函数printf 是如何调用实现的。但要使用keil自带的微库microLIB ，那能不能不使用这个微库呢。我参照野火的教程，修改了程序，自己编写usart_printf（）函数来实现打印的功能。

USRT1的配置不改变，主要的就是添加打印函数实现串口输出功能。代码感觉可能很长，但无非就是一些判断，看看字符串最后一位是不是 ，不是的话，遇到转义字符，/n /r 怎么做，以及将数字转换成字符这些。

这些很多时候我都没注意：

1、 这一句while ( *Data != 0) // 判断是否到达字符串结束符

我们平时不是都用 吗？ 用0开始我还没反应过来。 其实ASCII的十六进制的0 就是

如果要使用，while ( *Data !='') ，主要要加单引号表字符串，上面没有加就是十六进制，后面的也就能明白了。

2、stdarg.h这个函数，以前都没见过，但学习就是要学习新知识。 知识改变命运，我一直都相信这句！

3、char *itoa(int value, char *string, int radix) 是指针函数，返回值是一个地址

4、其他的都是涉及指针的操作，所以C指针一定要学好，没学好，不要紧，趁这个机会把它弄明白，当我看懂了下面这些，也就明白了。

#ifndef __usart_debug_H

#define __usart_debug_H

#include "stm32f10x.h"

#include //stdarg.h是C语言中C标准函数库的头文件,目的为让函数能够接收可变参数。

extern void usart_debug_config(void); //提供给外部函数调用usart_debug_config（）函数。

//

// 函数名：itoa

// 描述 ：将整形数据转换成字符串

//输入 ：-radix =10 表示10进制，其他结果为0

// -value 要转换的整形数

// -buf 转换后的字符串

// -radix = 10

* 输出 ：无

* 返回 ：无

* 调用 ：被USART1_printf()调用

*

static char *itoa(int value, char *string, int radix)

{

int i, d;

int flag = 0;

char *ptr = string;

//This implementation only works for decimal numbers.

if (radix != 10)

{

*ptr = 0;

return string;

}

if (!value)

{

*ptr++ = 0x30;

*ptr = 0;

return string;

}

//if this is a negative value insert the minus sign.

if (value < 0)

{

*ptr++ = '-';

// Make the value positive.

value *= -1;

}

for (i = 10000; i > 0; i /= 10)

{

d = value / i;

if (d || flag)

{

*ptr++ = (char)(d + 0x30);

value -= (d * i);

flag = 1;

}

}

// Null terminate the string.

*ptr = 0;

return string;

} //NCL_Itoa

// 函数名：USART1_printf

//描述 ：格式化输出，类似于C库中的printf，但这里没有用到C库

//输入 ：-USARTx 串口通道，这里只用到了串口1，即USART1

// -Data 要发送到串口的内容的指针

// -... 其他参数

//输出 ：无

// 返回 ：无

//调用 ：外部调用

// 典型应用USART1_printf( USART1, "rn this is a demo rn" );

//USART1_printf( USART1, "rn %d rn", i );

//USART1_printf( USART1, "rn %s rn", j );

//

static void USART1_printf(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *Data,...)

{

const char *s;

int d;

char buf[16];

va_list ap; // va_list ap 和 va_start(ap, Data)以及后面的va_arg() 都来自 stdarg.h

va_start(ap, Data);//具体用法请参照相关资料。

while ( *Data != 0) // 判断是否到达字符串结束符

{

if ( *Data == 0x5c ) // '' ASCII表 0x5c就是转义字符''

{

switch ( *++Data )

{

case 'r': //回车符

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

USART_SendData(USARTx, 0x0d);

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

Data ++;

break;

case 'n': //换行符

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

USART_SendData(USARTx, 0x0a);

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

Data ++;

break;

default:

Data ++;

break;

}

}

else if ( *Data == '%')

{ //

switch ( *++Data )

{

case 's': //字符串

s = va_arg(ap, const char *);

for ( ; *s; s++)

{

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

USART_SendData(USARTx,*s);

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

}

Data++;

break;

case 'd': //十进制

d = va_arg(ap, int);

itoa(d, buf, 10);

for (s = buf; *s; s++)

{

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

USART_SendData(USARTx,*s);

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

}

Data++;

break;

default:

Data++;

break;

}

} //end of else if

else {

USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);

USART_SendData(USARTx, *Data++);

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

}

while( USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TC) == RESET );

}

}

#endif // __USART1_H

软件仿真中的效果图：

波形图 IO口状态 串口输出 都在下面图里了