【初学】中断控制STM32硬件timer

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swang93 发布时间：2015-3-21 21:37

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本帖最后由 swang93 于 2015-3-21 21:37 编辑

虽然作为嵌入式方向的大学生，但是并没有接触多少硬件。平时只学习了各种语言，忽略了硬件的学习。之前也只是在Arduino上做了一些开发，自己做了个小东西。前不久决定学习stm32，看了一些资料，算是刚入门，有些地方说的不严谨，大家尽管提出来，一起学习。想和大家分享的就是如何控制stm32的硬件Timer，大神轻喷。

1、硬件timer是一个独立的计时器，在计时时以一个给定的速度在0和最大值之间计时，同时产生各种事件。它独立于你的C/C++程序，而且它的值遵循下面的规律：

2、我通过一个简单的程序高明白了这个timer。我设置timer的周期为500，当timer的值达到400时让LED灯亮，当值达到500时再关闭LED。Timer每次达到500时就会自动重置为0。

3、注意，在我们对timer进行任何动作的之前，需通过调用RCC_APB1PeriphClockCmd()来启动它:

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);# m0 }) u5 a3 K" y6 `( ^) G
- N) ?: j* n; ]1 j
TIM_TimeBaseInitTypeDef timerInitStructure; / S+ Z7 E" @8 s. ~9 Q& c
timerInitStructure.TIM_Prescaler = 40000;, h$ Y! o5 T+ E1 K
timerInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
' [: y; Z8 ?' p( s9 r! u
timerInitStructure.TIM_Period = 500;
7 i- T3 l A. m) z5 t
timerInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
) D/ g9 U$ G5 ]& r, m. [
timerInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;, N2 ^; X5 f; O7 _' d
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &timerInitStructure);
. {; p) K3 `3 `! K2 B& _# o1 y# F" N
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
2 \0 u* Z. F& u3 f7 r( [

复制代码

4、在main函数里，我们只简单地检查timer的值，并通过这个值来控制LED。第一版的完整程序如下，下面还会修改代码。

#include <stm32f4xx_gpio.h>0 G" Y! x% j1 H6 L
#include <stm32f4xx_tim.h>: O3 K P8 l5 y
#include <stm32f4xx_rcc.h> T, Z2 ] V6 A; o! d! ]9 O$ o( F: x/ Y
#include <misc.h>7 s/ I+ J# F+ \, W
' W, i0 c6 Z8 k5 I7 k! b. k1 _
void InitializeLEDs()
3 o/ n% c3 J6 q9 ?1 k( s
{* ~( \) I' V/ J; D3 i$ N
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);
3 D/ W! L% Z* S4 o1 F; P
$ J. v+ ]6 D, [5 Y s
GPIO_InitTypeDef gpioStructure;' H* m4 V/ ^9 k7 P& p
gpioStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;3 z5 P/ J) r$ m. f
gpioStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;8 l! p% b8 ?2 d/ q$ B
gpioStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;3 N# k( Y/ A7 v& G' g
GPIO_Init(GPIOD, &gpioStructure);
: U; @. q- {# w% o$ W3 M
' H. M( ]! }; t7 Q" t- g
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13, Bit_RESET);
& c; `# x5 [1 y9 W
}+ H8 G3 K* l% [
& e# @& p! X) o: }/ O5 ?
void InitializeTimer()9 \4 _" A" c! ~8 _$ D
{# `1 t& r: _- I/ K8 E% w, o2 @
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);7 c7 [/ d: a% s" \3 S
. k' A$ R5 g7 m/ p: K7 N* g
TIM_TimeBaseInitTypeDef timerInitStructure; ) \1 g5 o! c9 y3 d3 L
timerInitStructure.TIM_Prescaler = 40000;) T9 f' @2 h4 a; d$ ^$ B6 [
timerInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
, U2 _8 u& k: `, a* O
timerInitStructure.TIM_Period = 500;
/ [ r1 w+ X* T- y/ H
timerInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
! z: K; u0 |4 S; \* o! s6 C7 j
timerInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
2 u- r7 d ?" M
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &timerInitStructure);5 w" @$ a, t( t" Y
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);0 c6 t6 T9 ^5 `
}0 O* E5 D: ]# E2 S& d' h" u
' W+ b& _* N) [
int main()
2 J1 N4 \" C% ]+ m$ N9 b
{, n% n& e% F2 i: n9 q
InitializeLEDs();
2 Q- R9 w2 [5 V" ^
InitializeTimer();, Y( q: q( r) u
# [- P2 G, M3 x ]% T8 {! i; K
for (;;)6 S4 J+ v4 W2 K0 x2 E, D1 ?2 R$ G
{: c! F( X" ]% [' C) P$ d3 M3 z
int timerValue = TIM_GetCounter(TIM2);- r. Q$ c1 D F; t7 k
if (timerValue == 400)
' j$ Y5 v, |9 B/ r6 O
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12, Bit_SET);/ y+ U: p- x2 w7 S* F @! U
else if (timerValue == 500)
* J7 O. `4 h" L
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12, Bit_RESET);. f' b1 p0 i" i0 l
}: s. n, j. c* L$ t4 N+ i# Q& `2 ~
}
Y4 {2 M. i3 [# M- Q. e5 F8 z

复制代码

5、如果像下面那样设置一个断点，我们就可以观察到，每次执行到这里，timerValue的值都会在0-500之间。这就和我们设置的TIM_Period是符合的。

6、每次STM32的timers达到周期值是，就可以自动的产生”update”事件。在TIM_Cmd(TIM2,ENABLE)下添加如下代码：

TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

复制代码

这就可以产生update事件。这里需要注意一下，由于我们没有设置中断控制器，所以这个中断不会影响代码的执行，我们需要手动的检查。

7、如果用如下代码替换main函数的代码：

InitializeLEDs();
- @) U, [' k; Q. m
InitializeTimer();0 F; H/ R3 s# u+ c
for (;;); R% ^. M8 b- P+ b+ M( u/ \! X
{8 j. S: Y7 d* }, P9 K! [
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
V" S t1 Q8 b) F5 L
{
" g2 c: L+ }& P2 r
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
( C% x. T- A4 K N
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_12);
, V2 j0 e/ j/ }3 d! R8 a
}$ H) c; f1 _" _+ W e
}, S# q0 i7 s' E) D( p# m2 j$ [

复制代码

运行代码，我们就可以发现LED的闪烁模式已经改变了。

8、硬件timer真正强大的地方是，他们可以向CPU发送中断，这样就可以不用手动检查这些状态。在代码里添加下面这个函数，然后在main函数里在调用IntializeTimer()之后再调用它。

void EnableTimerInterrupt()) |' c2 `- N8 O, c2 l( \* G+ }
{2 \" F# V; I d9 q1 c, c
NVIC_InitTypeDef nvicStructure;
$ R6 i# P' w! n7 j
nvicStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
/ V5 ]! j D. T
nvicStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;8 m" ] y6 ^) a5 L( X! d
nvicStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;% e7 M: l- b8 w+ J1 U6 ]0 a
nvicStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
* u0 U! M, h" S# ?
NVIC_Init(&nvicStructure);* u! I4 U+ _; d% n {1 @
}3 L6 C, h5 A8 {5 L0 z* K

复制代码

9、最后去掉main函数里for循环里的代码，然后把这些代码添加到TIM_IRQHandler()函数里：

extern "C" void TIM2_IRQHandler()
! q/ g/ m' [. P& d/ { G
{, ?7 Q5 I- M2 T) ]! G) A. R
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)1 I/ b; y7 R! d, h q9 I
{" c; k2 ]# f! u& i+ k. a1 C' \6 ]' w
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);' o# Q4 q# ^5 Y) e( _. V1 z$ b
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_12);
2 C5 g9 }* I! c& K9 O/ y( {' l0 B) J
}! b4 ?9 H' H& v/ w, A0 V
}) l& [3 r+ b7 `* {' f" h* H

复制代码

注意，如果你创建的是C++文件，就需要extern “C”。

10、把代码跑起，观察LED闪烁的情况。设置断点，观察寄存器的值：

11、注意，链接寄存器（lr）通常包含函数的返回地址0xfffffff9，这是个特别的值，和ARMCortex CPU文档里说的EXC_RETURN一样，表明当前函数是被CPU自动调用用于处理中断的。

12、用下面的代码代替main函数里for循环的代码：

for (;;); X4 I) |1 g1 z1 X; W( Y
{, i9 ]# K- v! F1 a9 x) V
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
, X0 h4 W8 t* O, t+ B9 B3 M
asm("nop");
: {" \; ]: U. l2 d/ v
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_13);
' Z" N+ R1 G \/ N s/ f) M
}

复制代码

13、跑起代码，我们就可以看到LED灯以不同的频率闪烁，互不影响。

最后把代码贴出来，一起学习！

demo.zip (758 Bytes, 下载次数: 12)

赞收藏 1 评论38 发布时间：2015-3-21 21:37

38个回答

swang93 回答时间：2015-3-24 00:09:23

有几个小伙伴对VS2013创建Embedded Project比较感兴趣，其实不复杂，只是大家平时都用Keil创建工程，用VS的人少而已。今天就趁晚上的时间大致介绍介绍，有说的不严谨的地方，大家指出来就行了，多多交流。

用VS创建Keil下的工程，VS本身是不支持创建的。这里要用到一款工具VisualGDB，安装VisualGDB也不复杂，为了方便有兴趣的小伙伴尝试一下，我上传了安装包。多说一句，压缩包里有个“Crack”文件夹，把里面的文件代替安装目录下的文件，就成功破解VisualGDB了。

安装的图就不贴了，贴几张图创建工程的图，供大家参考一下。创建过程不需要做什么修改，也就不一一解释了，大家动手做了印象会更深刻，下面贴图：