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【经验分享】STM32通用定时器配置

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-21 23:02
一、STM32通用定时器原理                        
    STM32 系列的CPU,有多达8个定时器,其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM互补输出的高级定时器,常用于三相电机的驱动,它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器,时钟由APB1的输出产生。
下图是STM32参考手册上时钟分配图中,有关定时器时钟部分的截图:

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从图中可以看出,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,图中的蓝色部分。
下面以通用定时器2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。
可能有同学还是有点不理解,OK,我们举一个例子说明。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。
Stm32外设用户手册,如图:
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: X+ L; l& A% C5 s; [
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。
1 u5 L2 L" y  n* A9 [- ?" S
  1. <div align="left">TIMER_cfg(); //定时器的配置</div>
    ; m8 a/ {8 z, T/ [% L# Q- O4 k1 o$ d
  2. <div align="left">       //开启定时器2</div>, f2 l" r* n% _0 \4 y
  3. <div align="left"> TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);</div>
    " r  ~: e7 K  ^/ [
  4. <div align="left">voidTimer_Config(void)</div><div align="left">{ </div>! J( j# h* @) I) t
  5. <div align="left">    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); </div>
    9 S" w& h+ L* K0 Z
  6. <div align="left">    TIM_DeInit(TIM2);</div>& C; r! d0 A" I( a- v( @8 r- m8 X. t
  7. <div align="left">    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;  //自动重装载寄存器的值</div>
    9 S. F. ~( q* Q/ Q" g) I
  8. <div align="left">    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(36000-1);         //时钟预分频数</div>
    / F0 {; T# v6 X* H0 W
  9. <div align="left">    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;  //采样分频</div>
    ! R1 G; l* _8 u1 M6 O% D
  10. <div align="left">     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式</div><div align="left">    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);</div>1 E5 Q  \8 Q! P& x" |( `& x! k/ R5 a
  11. <div align="left">    TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);               //清除溢出中断标志</div>
    : ^9 [- [+ ]; k6 x
  12. <div align="left">    TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);</div>6 }% H& P6 j5 O* f0 r" E1 I  b6 m
  13. <div align="left">     TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);                              /开启时钟</div>
    1 Q; ?* c( r- y* z$ j
  14. <div align="left">} </div>
复制代码

/ L, v7 C! j' T( \, `' I
我们每个语句都来解释一下。首先我们想使用定时器,就必须使能定时器的时钟,这就是函数RCC_APB1PeriphClockCmd();,通过它开启 RCC_APB1Periph_TIM2。
TIM_DeInit(TIM2);该函数主要用于复位TIM2定时器,使之进入初始状态。
然后我们对自动重装载寄存器赋值,TIM_Period的大小实际上表示的是需要经过TIM_Period次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频数TIM_Prescaler,这里有一个公式,我们举例来说明:例如时钟频率=72MHZ/(时钟预分频+1)。说明当前设置的这个TIM_Prescaler,直接决定定时器的时钟频率。通俗点说,就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是2000,也就是
一秒钟会计数2000次,而此时如果TIM_Period设置为4000,即4000次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数2000次,因此只要2秒钟,就会中断一次。
再往后的代码,还有一个需要注意的,TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;就是我们一般采用向上计数模式,即每次计数就会加1,直到寄存器溢出发生中断为止。最后别忘了,需要使能定时器!!
发生中断时间=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK
用上述公式可算出:发生中断时间 (2000-1+1)*(36000-1+1)/72000000=1 秒
步骤五:编写中断服务程序。同样需要注意的,一进入中断服务程序,第一步要做的,就是清除掉中断标志位。由于我们使用的是向上溢出模式,因此使用
的函数应该是:TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);。

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