STM32F7普通定时器的使用（定时+中断+PWM）

基本计时功能

最简单的，定时器嘛，基本的定时器就是定时功能，简单来说就是TIMx->CNT会跟随着输入时钟的脉冲而计数。

初始化定时器的参数，大家都好理解，因为TIM2的输入时钟是108Mhz，这里进行10800分频，输入频率为10K，重装载值设置为20K，每2秒溢出一次。

在HAL_TIM_Base_Init的执行过程中，会先调用HAL_TIM_Base_MspInit再进行其他参数的配置,即先开时钟。

TIM_HandleTypeDef TIM2_Handler;

static void MX_TIM2_Init(void)

{

    TIM2_Handler.Instance = TIM2;

    TIM2_Handler.Init.Prescaler = 10800;

    TIM2_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

    TIM2_Handler.Init.Period = 20000;

    TIM2_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

    HAL_TIM_Base_Init(&TIM2_Handler);

HAL_TIM_Base_Start(&TIM2_Handler);

}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();            //使能TIM3时钟  

}

主函数中每秒打印一次定时器的值：

   while (1)

    {

printf("cnt:%drn",TIM2->CNT);

        delay_ms(1000);

    }

显示效果如下：

定时器中断

通过HAL_TIM_Base_Start可以开启基本计时功能，但要实现定时器中断功能，就需要开启相应的标志位，即使用HAL_TIM_Base_Start_IT进行定时的开启；

在配置定时器之前，除了要开启时钟，还需要先设置中断优先级，和使能中断向量；

在定时器中断TIM2_IRQHandler服务函数中调用HAL库提供的定时器中断处理函数HAL_TIM_IRQHandler，解析到的定时器超时中断会自动跳转到HAL_TIM_PeriodElapsedCallback；

TIM_HandleTypeDef TIM2_Handler;

static void MX_TIM2_Init(void)

{

    TIM2_Handler.Instance = TIM2;

    TIM2_Handler.Init.Prescaler = 10800;

    TIM2_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

    TIM2_Handler.Init.Period = 20000;

    TIM2_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

    HAL_TIM_Base_Init(&TIM2_Handler);

    //HAL_TIM_Base_Start(&TIM2_Handler);

HAL_TIM_Base_Start_IT(&TIM2_Handler);

}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();            //使能TIM2时钟

    HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 1, 3);  //设置中断优先级，抢占优先级1，子优先级3

    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);          //开启ITM2中断

}

void TIM2_IRQHandler(void)

{

    HAL_TIM_IRQHandler(&TIM2_Handler);

}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

    if (htim == (&TIM2_Handler))

    {

        printf("enter irqrn");

    }

}

显示效果如下：

PWM输出

硬件PWM输出是不需要使用定时器中断的，但同样需要基本的定时参数配置，初始化也不再是使用HAL_TIM_Base_Init而是使用HAL_TIM_PWM_Init进行初始化了；

配置完定时器为PWM模式，那么相应的输出通道也需要通过HAL_TIM_PWM_ConfigChannel进行配置；

同样的启动也不是HAL_TIM_Base_Start或者HAL_TIM_Base_Start_IT了，而是HAL_TIM_PWM_Start了；

TIM_HandleTypeDef TIM2_Handler;

TIM_OC_InitTypeDef TIM2_CH2Handler;

static void MX_TIM2_Init(void)

{

    TIM2_Handler.Instance = TIM2;

    TIM2_Handler.Init.Prescaler = 10800;

    TIM2_Handler.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

    TIM2_Handler.Init.Period = 20000;

    TIM2_Handler.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

    HAL_TIM_PWM_Init(&TIM2_Handler);

    TIM2_CH2Handler.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;

    TIM2_CH2Handler.Pulse = 10000;

    TIM2_CH2Handler.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

    TIM2_CH2Handler.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TIM2_Handler, &TIM2_CH2Handler, TIM_CHANNEL_2) ;

    HAL_TIM_PWM_Start(&TIM2_Handler, TIM_CHANNEL_2); //开启PWM通道2

}

void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();           

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;

    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF1_TIM2;

    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

}

通过万用表可以发现PA1口的电压在0和3.3V中大概每秒变动一次（疫情期间在家学习，没有示波器真是太惨了……为了确定确实有PWM波形，只能出此下策了T_T），串口打印数据如下：

PWM + 定时器溢出中断

我们都知道，PWM模式是在比较值处翻转，在溢出的时候再次翻转，而溢出的时候，我们也是可以产生中断的；所以同一个定时器，在这种定时时长和周期相同的时候，是可以即做硬件PWM输出，又做溢出中断的。

这里我们观察一下两种初始化函数：

/**

  * @brief  Initializes the TIM Time base Unit according to the specified

  *         parameters in the TIM_HandleTypeDef and create the associated handle.

  * @param  htim: pointer to a TIM_HandleTypeDef structure that contains

  *                the configuration information for TIM module.

  * @retval HAL status

  */

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)

{ 

  /* Check the TIM handle allocation */

  if(htim == NULL)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance)); 

  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));

  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));

  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)

  {  

    /* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC */

    HAL_TIM_Base_MspInit(htim);

  }

  /* Set the TIM state */

  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* Set the Time Base configuration */

  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init); 

  /* Initialize the TIM state*/

  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;

}

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Init(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

  /* Check the TIM handle allocation */

  if(htim == NULL)

  {

    return HAL_ERROR;

  }

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));

  assert_param(IS_TIM_COUNTER_MODE(htim->Init.CounterMode));

  assert_param(IS_TIM_CLOCKDIVISION_DIV(htim->Init.ClockDivision));

  if(htim->State == HAL_TIM_STATE_RESET)

  {

    /* Allocate lock resource and initialize it */

    htim->Lock = HAL_UNLOCKED;  

    /* Init the low level hardware : GPIO, CLOCK, NVIC and DMA */

    HAL_TIM_PWM_MspInit(htim);

  }

  /* Set the TIM state */

  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;  

  /* Init the base time for the PWM */  

  TIM_Base_SetConfig(htim->Instance, &htim->Init); 

  /* Initialize the TIM state*/

  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;

  return HAL_OK;

}  

两者除了底层的HAL_TIM_Base_MspInit和HAL_TIM_PWM_MspInit，其他地方一模一样，所以我们随便调用一个初始化就可以了，但是要注意，我们在HAL_TIM_Base_MspInit里配置了NVIC，在HAL_TIM_PWM_MspInit里配置了GPIO，所以只调用一个的话，必须手动把底层的粘贴到另一个函数里去，如果是想两个都调用一次，这里就需要考虑htim->State这个变量了，因为在调用了一次之后，其值就从HAL_TIM_STATE_RESET变成了HAL_TIM_STATE_READY，后面的一个就得不到执行了。

再来看启动代码：

/**

  * @brief  Starts the TIM Base generation.

  * @param  htim: pointer to a TIM_HandleTypeDef structure that contains

  *                the configuration information for TIM module.

  * @retval HAL status

  */

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));

  /* Set the TIM state */

  htim->State= HAL_TIM_STATE_BUSY;

  /* Enable the Peripheral */

  __HAL_TIM_ENABLE(htim);

  /* Change the TIM state*/

  htim->State= HAL_TIM_STATE_READY;

  /* Return function status */

  return HAL_OK;

}

/**

  * @brief  Starts the TIM Base generation in interrupt mode.

  * @param  htim: pointer to a TIM_HandleTypeDef structure that contains

  *                the configuration information for TIM module.

  * @retval HAL status

  */

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_TIM_INSTANCE(htim->Instance));

  /* Enable the TIM Update interrupt */

  __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);

  /* Enable the Peripheral */

  __HAL_TIM_ENABLE(htim);

  /* Return function status */

  return HAL_OK;

}

/**

  * @brief  Starts the PWM signal generation.

  * @param  htim: pointer to a TIM_HandleTypeDef structure that contains

  *                the configuration information for TIM module.

  * @param  Channel: TIM Channels to be enabled.

  *          This parameter can be one of the following values:

  *            @arg TIM_CHANNEL_1: TIM Channel 1 selected

  *            @arg TIM_CHANNEL_2: TIM Channel 2 selected

  *            @arg TIM_CHANNEL_3: TIM Channel 3 selected

  *            @arg TIM_CHANNEL_4: TIM Channel 4 selected

  * @retval HAL status

  */

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_PWM_Start(TIM_HandleTypeDef *htim, uint32_t Channel)

{

  /* Check the parameters */

  assert_param(IS_TIM_CCX_INSTANCE(htim->Instance, Channel));

  /* Enable the Capture compare channel */

  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);

  if(IS_TIM_ADVANCED_INSTANCE(htim->Instance) != RESET)  

  {

    /* Enable the main output */

    __HAL_TIM_MOE_ENABLE(htim);

  }

  /* Enable the Peripheral */

  __HAL_TIM_ENABLE(htim);

  /* Return function status */

  return HAL_OK;

} 

其中的核心代码分别是：

 __HAL_TIM_ENABLE(htim);

  __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);

  __HAL_TIM_ENABLE(htim);

  TIM_CCxChannelCmd(htim->Instance, Channel, TIM_CCx_ENABLE);

  __HAL_TIM_ENABLE(htim);

那么我们可以不用hal库提供给我们的启动函数，直接写三句话，就实现了定时器中断+PWM功能了。

  __HAL_TIM_ENABLE_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);