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【经验分享】STM32F1之定时器

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-28 22:00
1.定时器简介与作用

基本定时器,通用定时器,系统滴答定时器,窗口看门狗,独立看门狗以及RTC工作原理都大差不差,基本都是定时器。

2.定时器的基本知识

STM32中一共有11个定时器,其中2个高级控制定时器,4个普通定时器和2个基本定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。

TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其,常用于三相电机的驱动,时钟由APB2的输出产生;TIM2-TIM5是普通定时器;TIM6和TIM7是基本定时器,其时钟由APB1输出产生;

预备知识:

① STM32通用定时器TIM2是16位自动重装载计数器。

② 向上计数模式:从0开始计数,计到自动装载寄存器(TIMx_ARR)中的数值时,清0,依次循环。

需要弄清楚的两个问题:

1. 计数器的计数频率是什么?

这个问题涉及到RCC时钟部分,如下图所示:

定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2,而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器。

下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用:当APB1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率;当APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时,这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

假定AHB=36MHz,因为APB1允许的最大频率为36MHz,所以APB1的预分频系数可以取任意数值;当预分频系数=1时,APB1=36MHz,TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用);当预分频系数=2时,APB1=18MHz,在倍频器的作用下,TIM2~7的时钟频率=36MHz。

有人会问,既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz,为什么不直接取APB1的预分频系数=1?答案是:APB1不但要为TIM2~7提供时钟,而且还要为其它外设提供时钟;设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时,TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。

再举个例子:当AHB=72MHz时,APB1的预分频系数必须大于2,因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2,则因为这个倍频器,TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率,无疑提高了定时器的分辨率,这也正是设计这个倍频器的初衷。

定时器的计数频率有个公式:

TIMx_CLK = CK_INT / (TIM_Prescaler + 1)

其中:TIMx_CLK       定时器的计数频率

      CK_INT         内部时钟源频率(APB1的倍频器送出时钟)

      TIM_Prescaler  用户设定的预分频系数,取值范围0~65535。

例如:RCC中AHB=72MHZ、APB1=36MHZ、APB2=72MHZ,则CK_INT=72MKZ。

2. 如何计算定时时间?

上述公式中TIM_Prescaler涉及到寄存器TIMx_PSC

如果TIM_Prescaler设为36000,由上面公式可知:

定时器的计数频率 TIMx_CLK = 72MKZ / 36000 = 2000HZ,则定时器的计数周期=1/2000HZ=0.5ms.

如果要定时1秒,则需要计数2000次,这也是自动重装载的值。又涉及到TIMx_ARR

只要上述两个问题搞清楚了,剩下的就是设置相应寄存器的对应位了。

3.定时器的使用方法

1)开启定时器的时钟,比如timer3,

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
2)定时器时钟初始化

  1. TIM_InitStgructer.TIM_Period=9999;//计数9999+1=10000次更新一次
  2. TIM_InitStgructer.TIM_Prescaler=7199;//时钟分频,72MHz/(7199*2)
  3. TIM_InitStgructer.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//上升计数,即从0开始记到9999+1=10000次时更新,从0再继续开始计数
  4. TIM_InitStgructer.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//无影响
  5. TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_InitStgructer);
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3)清除中断标志

TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_FLAG_Update);
4)允许更新中断

TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//允许更新中断
5)设置中断优先级
6)定时器使能
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
7)编写中断处理函数并清除中断标志位

  1. if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET)
  2. {
  3. TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
  4. PrintfUsart1("timer update!\r\n");
  5. }
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