一、STM32F103定时器



二、STM32F103通用定时器
1. 主要功能
通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：
位于低速的APB1总线上（注意：高级定时器是在高速的APB2总线上）；
16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器(TIMx_CNT)；
16位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值；
4个独立通道(TIMx_CH1~4)，这些通道可以用来作为：输入捕获、输出比较、PWM生成（边缘或中间对齐模式）、单脉冲模式输出；
使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路；
如下事件发生时产生中断/DMA：更新（计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)）、触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)、输入捕获、输出比较；
支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路；
触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理；
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。
2. 时基单元
时基单元包含：计数器寄存器（TIMx_CNT）、预分频器寄存器（TIMx_PSC）、自动装载寄存器（TIMx_ARR）三部分。
对不同的预分频系数，计数器的时序图为：



3. 计数器模式
向上计数模式



向下计数模式



中央对齐模式(向上/向下计数)



4. 时钟选择
计数器时钟可由下列时钟源提供：

内部时钟（TIMx_CLK）
外部时钟模式1：外部捕捉比较引脚（TIx）
外部时钟模式2：外部引脚输入（TIMx_ETR）
内部触发输入（ITRx）：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器，如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。

内部时钟源



从图中可以看出：由AHB时钟经过APB1预分频系数转至APB1时钟，再通过倍频器转至TIMxCLK时钟（即内部时钟CK_INT、CK_PSC），最终经过PSC预分频系数转至CK_CNT。

当APB1的预分频器系数为1时，这个倍频器就不起作用了，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时钟频率的两倍。

默认情况下：
AHB总线时钟——STM32F103是72MHz，APB1时钟=36M。
所以APB1的分频系数=AHB/APB1时钟=2。
通用定时器时钟CK_INT=2*36M=72M。
最终经过PSC预分频系数转至CK_CNT。

时间计算
Tout= ((arr+1)*(psc+1))/Tclk；
Tclk：TIM3的输入时钟频率（单位为MHz）。
Tout：TIM3溢出时间（单位为us）。
例：计时1s，输入时钟频率为72MHz。
  arr = 9999，psc = 7199。
  Tout = ((arr+1)*(psc+1))/Tclk = ((9999+1) *(7199+1))/72=1M(us)=1(s)



5. 相关配置寄存器
计数器当前值寄存器（TIMx_CNT）



预分频寄存器（TIMx_PSC）



自动重装载寄存器（TIMx_ARR）



控制寄存器（TIMx_CR1）





DMA/中断使能寄存器（TIMx_DIER）





三、编写定时器中断——time
1. 相关配置库函数
1个初始化函数

1. void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

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作用：用于对预分频系数、计数方式、自动重装载计数值、时钟分频因子等参数的设置。

2个使能函数

1. void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);        //使能定时器
   
2. void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);        //使能定时器中断

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4个状态标志位获取函数

1. FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);//获取状态标志位
   
2. void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);//清除状态标志位
   
3. ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);//获取中断状态标志位
   
4. void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);//清除中断状态标志位

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2. 具体步骤
1.使能定时器时钟。调用函数：RCC_APB1PeriphClockCmd()；
2.初始化定时器，配置ARR、PSC。调用函数：TIM_TimeBaseInit()；
3.开启定时器中断，配置NVIC。调用函数：void TIM_ITConfig()；NVIC_Init()；
4.使能定时器。调用函数：TIM_Cmd()；
5.编写中断服务函数。调用函数：TIMx_IRQHandler()。

3. 具体程序
time.h

1. #ifndef __TIME_H
   
2. #define __TIME_H         
   
3. #include "stm32f10x.h"
   
4. 
   
5. //创建一个时间结构体
   
6. typedef struct
   
7. {
   
8.         u32     Tnum;
   
9.         u8                T100ms;
   
10.         u8           T200ms;
    
11.         u8           T500ms;
    
12.         u8                 T1s;
    
13.         u8                 T5s;
    
14.         u8           T1min;
    
15. }TIME_t;
    
16. 
    
17. extern TIME_t TIME;                //将时间结构体变量设为全局变量
    
18. 
    
19. void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc);
    
20. 
    
21. #endif

复制代码

time.c

1. #include "time.h"
   
2. 
   
3. TIME_t TIME;
   
4. 
   
5. //通用定时器 3 中断初始化
   
6. //这里时钟选择为 APB1 的 2 倍，而 APB1 为 36M
   
7. //arr：自动重装值。
   
8. //psc：时钟预分频数
   
9. //这里使用的是定时器 3!
   
10. void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc)
    
11. {
    
12.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    
13.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
14.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟 TIM3 使能
    
15.         //定时器 TIM3 初始化
    
16.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置自动重装载寄存器周期的值
    
17.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置时钟频率除数的预分频值
    
18.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割
    
19.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数
    
20.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);  //初始化 TIM3
    
21.         TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE );  //允许更新中断
    
22.         //中断优先级 NVIC 设置
    
23.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3 中断
    
24.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级 0 级
    
25.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //从优先级 1 级
    
26.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  //IRQ 通道被使能
    
27.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   //初始化 NVIC 寄存器
    
28.                
    
29.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                  // TIM3
    
30. }
    
31. 
    
32. 
    
33. //定时器 3 中断服务程序
    
34. void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3 中断
    
35. {
    
36.         if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查 TIM3 更新中断发生与否
    
37.         {
    
38.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除 TIM3 更新中断标志
    
39.                 //每100ms一次。        
    
40.                 //这里可以编写功能程序
    
41.                
    
42.                 if(TIME.Tnum>=24*60*60*10)        {        TIME.Tnum=0;        }        //一天的时间清零一次
    
43.                 else                                                {        TIME.Tnum++;        }
    
44.                 TIME.T100ms=1;
    
45.                 if(TIME.Tnum%2==0)                        {        TIME.T200ms=1;        }
    
46.                 if(TIME.Tnum%5==0)                        {        TIME.T500ms=1;        }
    
47.                 if(TIME.Tnum%10==1)                        {        TIME.T1s=1;                }
    
48.                    if(TIME.Tnum%30==2)                        {        TIME.T3s=1;                }
    
49.                 if(TIME.Tnum%600==3)                {        TIME.T1min=1;        }
    
50. 
    
51.                 //在中断中执行任务，优点是准时，缺点是容易打断其他任务，不建议在中断中执行任务，可以在主函数中执行任务。
    
52.                 if（TIME.T100ms==1）
    
53.                 {
    
54.                         TIME.T100ms=0;
    
55.                         //100ms要执行的任务
    
56.                 }
    
57.                 if（TIME.T200ms==1）
    
58.                 {
    
59.                         TIME.T200ms=0;
    
60.                         //200ms要执行的任务
    
61.                 }
    
62.                 //。等
    
63.                 //。中间省略
    
64.                 //。等
    
65.                 if（TIME.T1min==1）
    
66.                 {
    
67.                         TIME.T1min=0;
    
68.                         //1min要执行的任务
    
69.                 }
    
70.         }
    
71. }

复制代码

main.c

1. #include "stm32f10x.h"
   
2. #include "time.h"
   
3. 
   
4. 
   
5. int main()
   
6. {
   
7.         /**
   
8.         其它初始化省略
   
9.         **/
   
10.         TIM3_Init(1999,7199);        //10Khz的计数频率，计数到1000为100ms
    
11.         
    
12.         while(1)
    
13.         {
    
14.                 /**
    
15.                         其他功能程序
    
16.                 **/
    
17.                
    
18.                 if（TIME.T100ms==1）
    
19.                 {
    
20.                         TIME.T100ms=0;
    
21.                         //100ms要执行的任务
    
22.                 }
    
23.                 if（TIME.T200ms==1）
    
24.                 {
    
25.                         TIME.T200ms=0;
    
26.                         //200ms要执行的任务
    
27.                 }
    
28.                 //。等
    
29.                 //。中间省略
    
30.                 //。等
    
31.                 if（TIME.T1min==1）
    
32.                 {
    
33.                         TIME.T1min=0;
    
34.                         //1min要执行的任务
    
35.                 }
    
36. 
    
37.         }
    
38. }

复制代码