STM32学习笔记07—基础定时器实验

7.1 STM32定时器概述
- m+ q; u, d0 h# j$ K       STM32内部共有8个定时器，其中Timer1和Timer8属于高级定时器，Timer2~Timer5属于通用定时器，8个定时器的资源独立，互不影响。
; x/ O1 i, T) C) M& N9 P       STM32的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的16位自动装载计数器（CNT）构成。STM32的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）等。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。
通用定时器的内部结构如下图所示。
/ u" N; s- q  ^' k/ L

7.2 相关寄存器
+ b8 X  a- T4 Q要使用通用定时器的基本功能，一共需要配置4个寄存器，剩余的寄存器都是在输入捕获和输出比较中使用到的。
, i) p% }( t0 s* K7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1
/ K2 T; c9 \- a( ?

! r; N" Q9 h+ L/ C/ f  t

Bit 9~Bit 8：时钟分频系数，定义定时器输入时钟频率与数字滤波器采样频率之间的分频系数
       00：采样频率与定时器输入频率相等
       01：采样频率是定时器输入频率的2倍
. v& u2 D, w  J! W8 p8 o9 \       10：采样频率是定时器输入频率的4倍
0 d4 u. R+ C+ K2 I' C  u       11：保留
Bit 7：自动重装载使能
       0：TIMx_ARR寄存器中没有缓冲
1 g# k$ w; @- Z6 `5 D$ h5 m/ `2 K       1：TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器
; G, Y7 B; p+ X: V$ n- u+ jBit 6~Bit 5：选择中央对齐模式
       00：边沿对齐模式，计数器根据方向位DIR计数
2 ~5 S8 d- h6 X# y& `- t       01：中央对齐模式1，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下计数时被设置
       10：中央对齐模式2，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向上计数时被设置
$ l6 \1 Y1 S$ E       11：中央对齐模式3，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下和向上计数时       被均设置
Bit 4：计数方向
       0：向上计数，计数器从0计数到TIMx_ARR寄存器的数据时重新从0开始并产生一个计数器溢出事件
       1：向下计数，计数器从TIMx_ARR寄存器的数据计数到0时重新从TIMx_ARR寄存器的数据开始并产生一个计数器溢出事件
Bit 3：单脉冲模式
       0：发生更新事件时计数器不停止
       1：在发生下一次更新事件时，计数器停止
Bit 2：更新请求源
       0：如果使能了更新中断或DMA请求，计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新都产生更新中断或DMA请求
0 I8 z2 e( P4 ]% Q! [0 N       1：如果使能了更新中断或DMA请求，只有计数器溢出才产生更新中断或DMA请求
" R+ ]+ H8 _; V% x  v* Z6 p" KBit 1：禁止更新
3 Q2 B. b7 N. s       0：允许UEV。更新事件由计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新事件产生
' q; G6 `7 _  e- E, ]! G       1：不产生更新事件
Bit 0：使能计数器
       0：禁止计数器
       1：使能计数器
7.2.2 DMA/中断使能寄存器：TIMx_DIER
+ D" J) M9 K" x9 J4 Z

$ C+ s' L; [2 Y% j- f& z$ J8 G% E4 z# F

Bit 14：允许触发DMA请求
       0：禁止触发DMA请求
3 o8 D0 y) r" ^+ t9 `       1：允许触发DMA请求
6 N4 z, ^2 G8 T3 k# lBit 12：允许捕获/比较4的DMA请求
       0：禁止捕获/比较4的DMA请求
+ R" q( X4 }$ E6 s4 Z       1：允许捕获/比较4的DMA请求
Bit 11：允许捕获/比较3的DMA请求
1 O4 G; H* q$ L4 O3 g- S5 ~% _4 |       0：禁止捕获/比较3的DMA请求
       1：允许捕获/比较3的DMA请求
Bit 10：允许捕获/比较2的DMA请求
  e% j+ {" x8 a  j/ O% w: t       0：禁止捕获/比较2的DMA请求
       1：允许捕获/比较2的DMA请求
Bit 9：允许捕获/比较1的DMA请求
       0：禁止捕获/比较1的DMA请求
' J' D3 h) B% F$ o       1：允许捕获/比较1的DMA请求
, y# j0 M  a) b; c4 qBit 8：允许更新的DMA请求
       0：禁止更新的DMA请求
       1：允许更新的DMA请求
Bit 6：触发中断使能
3 z( X% w; _: M' K* ?       0：禁止触发中断
" j# g6 V$ h' K/ {) L6 h+ z       1：允许触发中断
Bit 4：允许捕获/比较4的中断
       0：禁止捕获/比较4的中断
       1：允许捕获/比较4的中断
Bit 3：允许捕获/比较3的中断
       0：禁止捕获/比较3的中断
$ x4 o8 \) S% j5 M5 n+ [       1：允许捕获/比较3的中断
" r7 Z, g7 U  q) fBit 2：允许捕获/比较2的中断
       0：禁止捕获/比较2的中断
       1：允许捕获/比较2的中断
* [5 J# ^% P% _# J. l: _Bit 1：允许捕获/比较1的中断
       0：禁止捕获/比较1的中断
       1：允许捕获/比较1的中断
Bit 0：允许更新中断
$ u. I7 U$ @* s# {7 S       0：禁止更新中断
       1：允许更新中断
  P: ?1 E* O+ Z7.2.3 预分频寄存器：TIMx_PSC

Bit 15~Bit 0：预分频器的值，计数器的时钟频率计算公式为


7.2.4 自动重装载寄存器：TIMx_ARR

Bit 15~Bit 0：自动重装载的值，该值就是传送到实际的自动重装载寄存器的数值，当该寄存器的值为空时，计数器不工作。
' M* U# i( R) g; \# |% \( j$ G6 S7.2.5 状态寄存器：TIMx_SR

Bit 12：捕获/比较4重复捕获标记
       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时，CC4IF的状态已经为1
4 f, B4 n$ L/ q' _Bit 11：捕获/比较3重复捕获标记
       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时，CC3IF的状态已经为1
" Y  i+ X1 v! S+ B# YBit 10：捕获/比较2重复捕获标记
$ k/ R, _5 s$ i7 g- g8 s1 L       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR2寄存器时，CC2IF的状态已经为1
Bit 9：捕获/比较1重复捕获标记
% W4 |* u# w/ X0 {; T       0：无重复捕获产生
3 a. I) v- e6 w) P& E" W/ a; @       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时，CC1IF的状态已经为1
Bit 6：触发器中断标记
( C: s  v, h$ ?* @" ~6 r       0：无触发事件产生
       1：触发器中断等待响应
8 M2 N& t# y$ A/ R: Y. c& O! RBit 4：捕获/比较4中断标记
       通道CC4配置为输出模式：
. F1 M) P& {: z& Q       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR4的值匹配
       通道CC4配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR4中（在IC4上检测到与所选极性相同的边沿）
8 X* R9 D" d2 p; o; n/ p  V! }( R8 K. wBit 3：捕获/比较3中断标记
! S7 l  O# k' A       通道CC3配置为输出模式：
/ M: O( ~. ^8 W       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配
/ r7 A" R6 B$ i/ e  R! n       通道CC3配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
) j2 W( Z7 p. r5 Q! B2 X       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR3中（在IC3上检测到与所选极性相同的边沿）
0 U' F3 P. f9 [4 ~) `: x2 iBit 2：捕获/比较2中断标记
1 b7 c3 y* Z2 f& t2 t9 K       通道CC2配置为输出模式：
       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配
       通道CC2配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR2中（在IC2上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 1：捕获/比较1中断标记
       通道CC1配置为输出模式：
; l2 a  }* Y/ K2 m/ M       0：无匹配发生
4 Y9 R: ^. J2 S; m       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配
5 v& a* W/ X6 N1 m& x       通道CC1配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
" S2 [2 W, U; q$ \( A9 |+ ^       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR1中（在IC1上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 0：更新中断标记
       0：无更新事件产生
       1：更新中断等待响应，当产生更新事件时该位由硬件置1，由软件清0
8 n, W' h$ p3 U4 |7.2.6 计数器：TIMx_CNT
( z4 _/ C' `- b' ?1 i' b

Bit 15~Bit 0：计数器的值
7.3 定时器例程
利用定时器1实现LED以1Hz闪烁，LED接在PA1上。
（1）创建TIM1驱动文件，tim.c和tim.h，并将文件添加进工程。

4 L: U) d, i3 d( ?

（2）在寄存器文件中添加定义如下图所示。
添加定时器地址

8 l  q/ C' p9 q  }+ o& _; a

添加定时器结构体映射

2 H* r* `( ^9 P% n: K- m

（3）tim.h写入如下图所示代码

8 Q& K& G8 m7 J- W（4）tim.c写入如下所示代码

1. 
   
2. #include "tim.h"
   
3. /***************************************************
   
4. Name    :TIM7_IRQHandler
   
5. Function    :TIM7中断服务函数
   
6. Paramater  :None
   
7. Return    :None
   
8. ***************************************************/
   
9. u8 TIM1_Count ;
   
10. void TIM1_UP_IRQHandler()
    . S9 Q3 A* [0 M7 h" Z( @
11. {
    
12.   if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
    3 f9 |' b; \( F" q- c+ T
13.   {
    
14.     TIM1_Count ++ ;
    ( l) v7 {# D/ p1 o& n
15.     if( TIM1_Count==1 )
    1 S  ~) V, S8 O4 Z3 S' s, h! j
16.       LED = 0 ;
    
17.     else if( TIM1_Count==2 )
    , k% G2 b; ], q/ ]
18.     {
    
19.       LED = 1 ;
    " a5 e2 o3 M: Q* J& n* M
20.       TIM1_Count = 0 ;
    
21.     }
    
22.   }
    
23.   TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
    
24. }
    
25. /***************************************************
    1 P% w; u- C( \9 D+ w  l4 w
26. Name    :TIM7_Init
    
27. Function    :TIM7初始化
    ; l9 F1 J6 h' O) n# U: }) \3 q$ L4 K
28. Paramater  :
    
29.       psc:预分频系数
    ( Z  |+ x' Q" h4 N( {6 G2 g
30.       arr:重装载值
    
31. Return    :None
    & ]' `$ t8 x/ D6 I/ W1 n% a
32. ***************************************************/
    2 S1 \5 t1 {" `# A0 X& Q
33. void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
    6 C; H% F" }& V& t) s$ e- j% R: e
34. {
    # @5 |: N6 F% Y1 z6 e9 ~5 g
35.   //LED初始化
    
36.   RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
    2 T8 [; H% B' w9 I- b1 v7 {6 k
37.   GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
    
38.   GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
    
39.   LED = 1 ;
    & u8 D( V, A  P) m* l8 X
40.   //定时器初始化
    % C) x  E" a8 a% g' {) I
41.   RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
    - G$ \8 S" r( |8 ^
42.   TIM1->DIER |= 1<<0 ;
    8 \8 u% H2 g3 J0 D4 u8 q& c# M
43.   TIM1->PSC = psc ;
    
44.   TIM1->ARR = arr ;
    
45.   TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
    / ]8 A& ^  N3 ~
46.   NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
    8 S# @6 U# n' q! h$ m! F
47.   }

复制代码

7 Y5 G. @) o. [. Q% E# n8 y
, q9 f0 j! l! K8 l（5）主函数编写如下所示代码

4 M, w: o) j$ [# f7.4 软件仿真截图
; ?7 J0 `8 @0 L( g- S


6 ~3 \% @' _* y  d" Y$ p/ @
8 G2 M) @$ f) a$ ~) {, i4 v: {