【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);1 u9 x+ B( i: J6 A
& Z Q9 x4 }6 V& p) U* O
TIM_TimeBaseInitTypeDef timerInitStructure;
9 s7 X3 e4 g! p2 ?0 R: @( ~6 f
timerInitStructure.TIM_Prescaler = 40000;
2 L5 {! [ I, \* A
timerInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;/ C3 ^- s: x9 u6 y# ^9 U
timerInitStructure.TIM_Period = 500;
; j" b. y+ [6 F) h& ?! j& b7 b0 P% S
timerInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;0 j# g. Q [* R3 Y; \
timerInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
2 G! P7 w+ ^$ k6 c
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &timerInitStructure);
& ?6 h1 b ^/ n' w
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);7 C: j3 Q7 |( s' ?5 d* ] c

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>; v( Z$ S" {0 l; d
#include <stm32f4xx_tim.h>
1 m2 y) ]) g& i9 h2 D
#include <stm32f4xx_rcc.h>5 O4 ]' O, q4 U) P) Y9 O, f
#include <misc.h>3 z' ^ {; _* r
. G% i, g, ], V$ U; K& l7 I
void InitializeLEDs()- q; J$ Q6 I8 P; X$ E$ r
{
0 \9 ?. z) h; K/ f: B
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);
% j$ C7 \) u* l, v. S# [
# @, e1 O: s5 Z& [# i, E
GPIO_InitTypeDef gpioStructure;
! W0 l3 j, {* p8 ]1 q4 T) u/ o4 B
gpioStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;) A6 ^) g0 B \" q4 O* r& Q- @
gpioStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
+ ~. H [) \( ?7 Z
gpioStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
) O0 L) {) p' }& t
GPIO_Init(GPIOD, &gpioStructure);
; I/ d- v$ K0 g$ i! d& {3 N6 ~
+ Q+ i& A* [: s( u( N$ m
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13, Bit_RESET);
/ p4 J( J. _; H' }0 q0 Z/ a
}
2 c) U" A# E0 U# B6 s: y. a1 w
! U' z$ _; t6 A' |1 T3 U* H
void InitializeTimer()
6 H7 {! A2 e6 N- i
{% h3 G7 F4 g2 ^! ~: Z$ S
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);" v. q2 X- E' C5 {) C
; }+ V7 i* b2 e/ G7 h, g' q
TIM_TimeBaseInitTypeDef timerInitStructure; / T. C2 J* O* Q9 x
timerInitStructure.TIM_Prescaler = 40000;% }. q+ d/ [7 ~# T# m
timerInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
2 a9 l; ^* G; W' z: P; s
timerInitStructure.TIM_Period = 500;
% h- z2 E/ \: ^4 g! g$ P# g. V) R
timerInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
, n0 q: k/ z* ^; n
timerInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;( h H5 N8 x5 U6 e2 i$ `
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &timerInitStructure);
& C% W: `( E# B) O2 H4 ]$ n9 x' d, A
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);8 A- u$ }$ t/ K+ o2 k* N
}
5 g& o1 x3 U# j" p4 M% U
" A" a5 {$ Q( P! m e" a1 [
int main()
4 |" G3 Y. X6 ?- C( e
{0 |- B6 {! ~9 Q
InitializeLEDs();+ O6 \( A4 ?7 l" z$ h
InitializeTimer();
( K. c7 F! o5 H* x
# l3 u4 ~6 @- r6 B% y- z
for (;;)% k& A+ c ]( t- t5 ^. |
{
2 D# ?& }( j$ @4 W$ [7 b
int timerValue = TIM_GetCounter(TIM2);/ G1 M) [3 H2 R8 b+ W& \2 c
if (timerValue == 400)% ^. v) h: M0 c* F5 K; X
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12, Bit_SET);3 \8 S) p' I( P
else if (timerValue == 500)
% `/ {+ Z$ g5 F+ D) [0 U: d: M
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_12, Bit_RESET);
/ x0 @& a) g6 \5 P# l
}" `! Z C8 N) K* x' j
}/ U8 m; d) t0 ~

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();0 h9 t. f+ ? E& X0 j; ]1 I) M; ]
InitializeTimer();8 g2 w/ W: W% [9 o" J, M
for (;;): B4 H2 S" g. Q1 P
{
5 o& p8 W3 Z0 ?+ C: i
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
- M: K/ s2 B7 L. W; {
{
. v9 ~' U! F! Y9 E# Z
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);, E# D+ [, G7 N) u0 c$ P
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_12);0 l5 d# V p% c1 w" r0 N& B
}4 A- n/ ^& R8 v4 f' ~# a9 M
}
8 D5 U. J# v8 o% i! j" |2 G

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()
. G$ [8 M' @1 z3 @, [& J
{- y* a I X( g# J, \ I; ?
NVIC_InitTypeDef nvicStructure;
- q. Z3 N7 ^3 i
nvicStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
8 i8 M" D+ D ]$ P! O+ S
nvicStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;3 I- k: m% Y4 q6 H. e" R/ Q, r
nvicStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;2 r4 ?9 G8 Y" N% y
nvicStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;9 [; Q% v9 L: S& U. `; u
NVIC_Init(&nvicStructure);* S# {6 }8 d1 j3 e3 [" L7 w: ~" c2 E
}0 z, F1 P) B6 _5 G

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()
2 d2 v/ _" `" `: N' `+ f) K1 Q
{
2 Z. Q% ~- \+ W. k
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
) ^% { \- z2 s; b$ l! A
{% }- b) O( p' |) {' j( D7 I
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
: [) ^+ Z9 Y6 ^- g& [9 D ?2 T
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_12);
" c0 \4 W. y, t$ M9 Z: M
}
, q1 Q, |2 j# e6 T
}
& M, Q. h4 @6 a6 q$ F( M1 y- V

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 (;;)
$ J8 l7 M% p7 K1 E
{/ }& S* [8 J* \
for (int i = 0; i < 1000000; i++): J5 R. T1 h2 W- h; Z$ {6 \
asm("nop");" `9 F3 D* S' ?7 J' o7 h
GPIO_ToggleBits(GPIOD, GPIO_Pin_13);+ H3 s% {- F0 P+ _1 O
}

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：