STM32学习笔记07—基础定时器实验

7.1 STM32定时器概述
9 R- j$ d: b, F       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。
6 p+ R$ y3 `3 y: Y! k       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。
, `5 D8 x& v) i  j: z& B- }- Y

7.2 相关寄存器
- c+ S# B8 K" F. k3 i- Y6 Y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。
% g- \& I) W# G6 z* H2 x) P7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1

- V0 B; _, p8 }! I. S

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
  {  S8 u' B$ J2 R7 }, `, K4 q       00：采样频率与定时器输入频率相等
* X" P6 q$ z- j  Y       01：采样频率是定时器输入频率的2倍
       10：采样频率是定时器输入频率的4倍
' C2 I: @/ O1 a/ D5 a0 Q: z+ R       11：保留
' g+ @  J) Z0 u6 z6 G( SBit 7：自动重装载使能
- z9 ?' c& r! w, F- O* t5 J: `+ T/ v       0：TIMx_ARR寄存器中没有缓冲
       1：TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器
% J/ g% H9 c1 O; G8 ]' a" s: sBit 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
       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
) T( Z& t+ A- r& t: x       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
* [! W. C# z$ D5 xBit 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
       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
/ S) {: [- K  ~! k4 d/ DBit 1：禁止更新
$ G  e% J; o, t9 h  n) R" |- \5 T       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
       1：不产生更新事件
- P$ X8 d4 r" Z/ m& e5 C' dBit 0：使能计数器
/ c9 I2 x6 x7 G: Q5 X       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
  x. [3 }& Q& d$ O. Q- h

5 d& d# C& p5 N5 {" V

Bit 14：允许触发DMA请求
       0：禁止触发DMA请求
       1：允许触发DMA请求
7 U/ T3 y7 o* j+ jBit 12：允许捕获/比较4的DMA请求
       0：禁止捕获/比较4的DMA请求
       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
: A8 C5 @4 v) w) v, I       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
       0：禁止捕获/比较2的DMA请求
       1：允许捕获/比较2的DMA请求
, A+ e/ T1 p' |0 ^+ _( L, yBit 9：允许捕获/比较1的DMA请求
! Q" s8 g7 I3 q$ i3 H& `8 H, j" W) `       0：禁止捕获/比较1的DMA请求
       1：允许捕获/比较1的DMA请求
Bit 8：允许更新的DMA请求
8 F- v5 c. m- C+ g       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
; t8 s. F+ e! `$ l" b       0：禁止触发中断
2 k/ H  _: j# d2 E' E       1：允许触发中断
Bit 4：允许捕获/比较4的中断
2 N8 o4 j. u7 ?7 X       0：禁止捕获/比较4的中断
# `4 ^9 S/ C4 g       1：允许捕获/比较4的中断
Bit 3：允许捕获/比较3的中断
+ a* b& p' M! ~: p! ]  D       0：禁止捕获/比较3的中断
+ o% `+ M0 i5 Z% `       1：允许捕获/比较3的中断
Bit 2：允许捕获/比较2的中断
7 _; |& Y% @* Y' }/ w) M% `       0：禁止捕获/比较2的中断
       1：允许捕获/比较2的中断
6 R0 v& Q6 m; f# l- b3 eBit 1：允许捕获/比较1的中断
       0：禁止捕获/比较1的中断
/ ~6 K# V4 d$ w$ d% {. B       1：允许捕获/比较1的中断
Bit 0：允许更新中断
: b# x0 M: g. A0 ~8 J( F       0：禁止更新中断
6 p8 D. T1 O0 s8 R' v       1：允许更新中断
8 @- M) ?3 Q7 U5 Y3 a6 e+ Y0 e7.2.3 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
, N+ A( }' X0 l
% T) l. n: r" T/ ^2 p: F+ V( e
8 ]% q" @/ P+ o: Z7.2.4 自动重装载寄存器：TIMx_ARR
3 E6 c! h! c0 U' f$ g: e( j

% E9 F) Y4 s0 v; H) x- z

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。
7.2.5 状态寄存器：TIMx_SR

* n0 d, r1 f- O/ @& }: I- Y

Bit 12：捕获/比较4重复捕获标记
       0：无重复捕获产生
0 p& t4 f$ [+ L4 E5 q       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时，CC4IF的状态已经为1
Bit 11：捕获/比较3重复捕获标记
       0：无重复捕获产生
- ?- V4 a- z6 ]9 T       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时，CC3IF的状态已经为1
( l/ O5 [: F: b/ C/ R3 N3 vBit 10：捕获/比较2重复捕获标记
6 W! e; N+ e# i* v       0：无重复捕获产生
# h) o* x5 F5 v6 T4 l( o' K. T       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
$ A3 P* c: Y5 l/ N8 R6 V, b: m- f       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时，CC1IF的状态已经为1
6 d: Q3 @) }/ TBit 6：触发器中断标记
       0：无触发事件产生
1 L4 t+ U1 ^: [  T8 R       1：触发器中断等待响应
Bit 4：捕获/比较4中断标记
       通道CC4配置为输出模式：
1 i: `9 k! u$ _9 J) `5 p! p' H4 i, W       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：
; P5 ~; N5 L( X) z( A+ v) z       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）
Bit 3：捕获/比较3中断标记
       通道CC3配置为输出模式：
' w- n$ V5 P1 }( w  B       0：无匹配发生
& h! S6 U$ y! _: i3 y7 F       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配
: U' [* z3 C0 L0 E/ X% u- d$ B       通道CC3配置为输入模式：
. m" a% u2 K8 s8 E9 ?# y& D       0：没有输入捕获产生
, A) J% T$ J+ |. ^9 ^' G       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）
  V$ t3 X1 S! M# WBit 2：捕获/比较2中断标记
. q3 M, u; }* B$ o' p' Q       通道CC2配置为输出模式：
       0：无匹配发生
' ^+ M6 G6 l! u* w8 _* U       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配
, ?0 e! O6 a+ V) w0 S       通道CC2配置为输入模式：
: Q) X2 ^& I; c# S       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）
* u: ^+ H2 Q* j+ gBit 1：捕获/比较1中断标记
4 q7 ^7 ?0 ]- N/ q* f: r       通道CC1配置为输出模式：
! _. |' p3 o: W% d  ]       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配
       通道CC1配置为输入模式：
4 @- M% ^& @/ l! O$ o4 T) V& l7 E       0：没有输入捕获产生
3 u3 @, V; T. u8 X# s7 }) e% F       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）
  K$ P! f' I1 L: w3 ?4 IBit 0：更新中断标记
2 K- c% Y5 o+ I" j* A       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
/ j' j! v, M4 ^) F# M7.2.6 计数器：TIMx_CNT

Bit 15~Bit 0：计数器的值
! q) U* R9 X, q5 C; M7.3 定时器例程
利用定时器1实现LED以1Hz闪烁，LED接在PA1上。
/ {" T. [1 I3 _8 m3 y（1）创建TIM1驱动文件，tim.c和tim.h，并将文件添加进工程。

5 B; }( R- O/ w3 V7 j: b5 u

（2）在寄存器文件中添加定义如下图所示。
/ H7 y: t$ k% g* l- b. k; n/ @9 {2 X添加定时器地址
* n) }: m! w) c0 x" x# d/ \

添加定时器结构体映射

6 [$ n6 [1 T4 i- o. s, }) {2 g8 _0 s

（3）tim.h写入如下图所示代码

（4）tim.c写入如下所示代码
' ~  h1 l/ h1 ]0 S' t* h, L

1. 
   4 J: l9 f: S. I- X
2. #include "tim.h"
   . s! O" H7 x1 \& l9 A) d
3. /***************************************************
     D0 z, e' f0 G0 q
4. Name    :TIM7_IRQHandler
   
5. Function    :TIM7中断服务函数
   ; C5 ]7 ~5 N; u- p8 B& f
6. Paramater  :None
   5 \. I8 g* {" U
7. Return    :None
   
8. ***************************************************/
   
9. u8 TIM1_Count ;
   7 r  G! `6 l$ [- V8 e1 A& Q9 p
10. void TIM1_UP_IRQHandler()
    
11. {
    ; A" V* X# [( ~( P
12.   if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
    - p) E0 |: l/ [6 ^. j: y1 ]3 O! E* w
13.   {
    
14.     TIM1_Count ++ ;
    0 ~$ X) t' O9 s  C
15.     if( TIM1_Count==1 )
    # \8 |8 C+ n# d$ N; f# G' ~
16.       LED = 0 ;
    
17.     else if( TIM1_Count==2 )
    
18.     {
    1 o( B2 D- {: x  U1 r
19.       LED = 1 ;
    & z* s) t9 I- @% Q8 a3 }
20.       TIM1_Count = 0 ;
    
21.     }
    + i( ^, k. U$ F- e
22.   }
    % X! }) C" G/ ~
23.   TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
    / S7 i" B2 V- Q" _
24. }
    ( d, h' U7 ]. G# V( ]8 n+ q( S
25. /***************************************************
    ! d' ?. O" o; v
26. Name    :TIM7_Init
    0 N" {* p( Z/ r, h5 x$ S
27. Function    :TIM7初始化
    
28. Paramater  :
    
29.       psc:预分频系数
    # `) x1 ^: j3 u, p# `
30.       arr:重装载值
    - w9 q( m- i- _
31. Return    :None
    5 }" L9 _2 B; x) B; @- f0 F
32. ***************************************************/
    
33. void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
    
34. {
    1 u3 H/ b7 k# [: s! [$ {
35.   //LED初始化
    1 p2 Z5 h" [& Z5 Y! U! D: d, p
36.   RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
    ( \2 W6 N" j! u; K/ w
37.   GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
    
38.   GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
    3 k, S  [% F  t6 c8 x* S4 O
39.   LED = 1 ;
    
40.   //定时器初始化
    / ~. o5 I# P; ]! S3 a& @
41.   RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
    
42.   TIM1->DIER |= 1<<0 ;
    
43.   TIM1->PSC = psc ;
    , Z/ Q3 s" r& T8 Y8 E0 V! Z1 H
44.   TIM1->ARR = arr ;
    5 y9 X# l5 q* r# s
45.   TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
    
46.   NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
    
47.   }

复制代码

7 z* y. i8 d( T- b/ S
（5）主函数编写如下所示代码

7.4 软件仿真截图

1 F" }; S- n' W2 P" H2 K


% _- S/ a/ g# t6 B7 ~