一、STM32F103定时器
+ ^) S! }0 W4 a. L8 O. S' b3 P


, A) b* w/ m' i二、STM32F103通用定时器
( b3 {3 N6 f" w5 e6 R, J9 ]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)；
2 E$ D/ }% V! l* t16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；
: o# u9 E5 w5 k/ p/ z$ L: }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；
' H. N  s- c# l; i; ?4 S支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路；
7 I9 ^+ `8 H6 K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
4 |/ `! b! M6 W+ `' T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：
6 s, V9 T" p( l8 ]) @- @1 R  _$ C

: a. T# E1 D7 ?) c; n( E# ~3 l
3. 计数器模式
向上计数模式

! `% t8 T8 ^" Q# a) G2 p# P

向下计数模式
' S! V! v' M$ q. m
! h; m0 q& Z  P$ u- n& j

中央对齐模式(向上/向下计数)
2 C8 O" z7 Y' i  j+ S

6 h% R$ d6 R8 x" l! D/ i0 w
" Y3 h4 u8 ]$ N( ^1 R4. 时钟选择
' b+ K* l# e/ N/ {计数器时钟可由下列时钟源提供：
  t6 X( |  i' @2 _. m. W
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）
2 c) f4 G5 N/ t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。
! t0 V+ O( g- R! g0 G. y
) c* G& @7 Q6 J! t内部时钟源
/ q7 J4 `1 H: q! Y# [, Q( v9 I

& T: T, f6 l+ z" G/ @* b
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。
$ R7 T6 P- a5 R0 |3 ?3 F) I
3 f- g& G, \4 g0 X, y$ [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。

- r# M3 R9 M& d3 D默认情况下：
- ?2 l1 D( A/ J& c2 W: aAHB总线时钟——STM32F103是72MHz，APB1时钟=36M。
* T- r. }# K9 ^! Z' v: L% T" `! y7 @所以APB1的分频系数=AHB/APB1时钟=2。
8 J# \1 q5 q9 N; w, i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。

* E/ D8 F3 n/ S! d1 q- J时间计算
7 J8 N9 b  F8 F7 k( d5 P# QTout= ((arr+1)*(psc+1))/Tclk；
9 s' v6 S% ]% JTclk：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。
  D) t: a$ u8 A) i' b0 J8 b  arr = 9999，psc = 7199。
8 T9 J; j3 |+ P/ d" ]; ~1 R  Tout = ((arr+1)*(psc+1))/Tclk = ((9999+1) *(7199+1))/72=1M(us)=1(s)
7 P! Y" x/ g3 Y" C/ b
! j+ l/ a$ C, V6 h9 F
/ s7 y& ?) K3 W; N5 A
, X- Z* S1 I, g2 v5. 相关配置寄存器
$ p. Q1 O# U3 |计数器当前值寄存器（TIMx_CNT）



预分频寄存器（TIMx_PSC）
" W. j4 h$ I: Y5 q2 v* C


! r+ j( `) [, `4 e自动重装载寄存器（TIMx_ARR）


, J" a) ^% u+ e( {9 k# L% ^* ?: Q
& h% z7 ^+ K; `控制寄存器（TIMx_CR1）

4 E( O. ^8 h" l7 w
0 u; [8 L3 N& j* Y2 B7 D- m: }5 f# m
6 P7 l( y- u; j. g  t. ^4 K

DMA/中断使能寄存器（TIMx_DIER）
6 `5 E. p- R1 @" `

' X& b: t0 o. s

1 _2 o( |* j1 }5 y# l5 R! q. Y" ^6 v. [
( V0 ~1 |7 M) O9 \' L三、编写定时器中断——time
1. 相关配置库函数
) p& j5 T8 s8 g1个初始化函数
  @( _9 u2 R1 i- f

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

复制代码

. k/ D! _6 j  u6 ]/ A: P; P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
8 Q2 C7 t+ r* Z; {+ c9 `7 f/ L3 [

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

复制代码

4个状态标志位获取函数
$ z* d- B# Z4 T) k8 F

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
   $ a, Z4 k2 b- [( l3 Z
4. void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);//清除中断状态标志位

复制代码

2 d" u  m9 I9 [: b4 E: l( a$ @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()；
5 l( \' a3 N/ y3.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()；
, G' r7 V! h, _& Z: q5.编写中断服务函数。调用函数：TIMx_IRQHandler()。
- F& _# `! D& g& u6 T& p
- g3 V$ C; n5 F! Z$ d6 C3. 具体程序
time.h

1. #ifndef __TIME_H
   
2. #define __TIME_H         
   
3. #include "stm32f10x.h"
   5 d6 b7 s/ s' g3 I9 Q3 }5 a
4. 
   2 ~3 c  c  J! a+ ?
5. //创建一个时间结构体
   
6. typedef struct
   
7. {
   
8.         u32     Tnum;
   
9.         u8                T100ms;
   - \) h( `, }9 t3 m
10.         u8           T200ms;
    & q9 H9 B+ A8 h8 ^% ~
11.         u8           T500ms;
    2 c4 Q; u, c7 ?- ]% j% c5 d/ H" @
12.         u8                 T1s;
    
13.         u8                 T5s;
    
14.         u8           T1min;
    ( v+ Q5 `  G& V/ R" H
15. }TIME_t;
    6 c4 N# v9 k/ E$ m; p/ c
16. 
    & X$ y) {9 ]+ m- T; c
17. extern TIME_t TIME;                //将时间结构体变量设为全局变量
    
18. 
    ) |% Z9 P4 e& M
19. void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc);
    9 Y$ k4 [' b/ f1 y4 S0 |
20. 
    
21. #endif

复制代码

time.c
+ T' A- x% N+ @" k; v

1. #include "time.h"
   
2. 
   5 |. T5 n- j! G; R) ?( u+ y+ l9 d
3. TIME_t TIME;
   - p2 ?- k) f( T) `) N  Z
4. 
   
5. //通用定时器 3 中断初始化
     h. {- |# U  v0 c$ i
6. //这里时钟选择为 APB1 的 2 倍，而 APB1 为 36M
   / ~9 @1 A; {3 W. n5 W6 ?. }
7. //arr：自动重装值。
   
8. //psc：时钟预分频数
   ' j- m4 C  M& ]/ P3 n
9. //这里使用的是定时器 3!
   6 L3 w2 d; h8 m; v" @
10. void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc)
    ' N' j+ }& p! i+ y
11. {
    
12.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    : q( E$ t  K- q# \* w" N
13.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    : v5 N2 t; s8 E& D4 q2 g8 `
14.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟 TIM3 使能
    
15.         //定时器 TIM3 初始化
    4 }3 l: [5 s9 J6 V3 y
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
    " G$ G4 |% a4 m4 D
18.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割
    1 r' }2 ?: ^) d# s
19.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数
    ; B: [6 ~( c& C8 g  C# D7 w
20.         TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);  //初始化 TIM3
    , _7 ^) d! `: g! U; L; A+ I/ A
21.         TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE );  //允许更新中断
    ' }2 L$ r: S3 t0 Z6 g
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
    & ?6 r- u( e9 b( ?3 i) O  w
25.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //从优先级 1 级
    
26.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  //IRQ 通道被使能
    " F) z( B% _! Z6 x( b: L. s$ d5 G4 r1 O
27.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   //初始化 NVIC 寄存器
    
28.                
    + M. ^0 I% D9 B, }% W  a) O% @- E
29.         TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                  // TIM3
    
30. }
    
31. 
    
32. 
    3 E- N6 Y9 g" k! X9 U  J+ _5 Y
33. //定时器 3 中断服务程序
    
34. void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3 中断
    
35. {
    4 D: ~/ I% F1 L* [' f5 F
36.         if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查 TIM3 更新中断发生与否
    4 b# e- ]& S+ g  [. l# w
37.         {
    8 \% M4 i; g9 q4 i0 p
38.                 TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除 TIM3 更新中断标志
      k9 s3 W, G- E: F0 r! x- R& m
39.                 //每100ms一次。        
    ; @  z# l/ [8 ?& l% q5 t8 Q% s
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++;        }
    $ l8 V# ]) W# M8 `2 Z9 t
44.                 TIME.T100ms=1;
    / q% Y* s$ I( p7 q0 a
45.                 if(TIME.Tnum%2==0)                        {        TIME.T200ms=1;        }
    $ L4 |# a0 R2 Q# d
46.                 if(TIME.Tnum%5==0)                        {        TIME.T500ms=1;        }
    ! R5 e, }8 H  F# Z! }: w; d
47.                 if(TIME.Tnum%10==1)                        {        TIME.T1s=1;                }
    * N  q: ~1 n8 b7 g! t0 N
48.                    if(TIME.Tnum%30==2)                        {        TIME.T3s=1;                }
    ) r- @8 R' ^: C% h5 I0 l
49.                 if(TIME.Tnum%600==3)                {        TIME.T1min=1;        }
    1 n2 C+ i7 F$ S  S: S9 P& n
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。
    # D% b% W3 h* v( P
52.                 if（TIME.T100ms==1）
    5 f4 r+ D9 g- A7 m, I* n% ?
53.                 {
    
54.                         TIME.T100ms=0;
    
55.                         //100ms要执行的任务
    
56.                 }
    
57.                 if（TIME.T200ms==1）
    5 \7 ?. l- t" p2 e& w$ S
58.                 {
    
59.                         TIME.T200ms=0;
    
60.                         //200ms要执行的任务
    0 ]0 A/ {' N. y6 ^0 o8 D
61.                 }
    + S2 O1 `3 _9 {' y0 g5 \6 X
62.                 //。等
    
63.                 //。中间省略
    3 I* K0 }7 Z0 d2 e4 c
64.                 //。等
    ' q0 m$ U7 N1 S0 u4 u- q/ f
65.                 if（TIME.T1min==1）
    
66.                 {
    ) [9 a1 }' D% H# _' b/ z' {) t
67.                         TIME.T1min=0;
    2 c7 |/ e- a; j' V! F: [
68.                         //1min要执行的任务
    ( M4 k8 \7 v3 b2 i. l
69.                 }
    
70.         }
    
71. }

复制代码

main.c
9 b7 D7 E, y6 o0 n

1. #include "stm32f10x.h"
   4 K6 B, v1 D  B; K2 E4 D
2. #include "time.h"
   - g7 W+ @( B7 W0 Q4 e
3. 
   
4. 
   * e  G. o, k( Y/ T. i
5. int main()
   4 r3 J* {" N5 b, ^# x
6. {
   7 l  J2 d+ Z" W2 C
7.         /**
   
8.         其它初始化省略
   
9.         **/
     i  N3 @* H) `. Z% U$ O
10.         TIM3_Init(1999,7199);        //10Khz的计数频率，计数到1000为100ms
      m- ?0 g* j& [9 o6 G
11.         
    
12.         while(1)
    
13.         {
    
14.                 /**
    
15.                         其他功能程序
    
16.                 **/
    9 m, ?8 c1 U: H; a3 H" v2 P9 h
17.                
    
18.                 if（TIME.T100ms==1）
    " R0 ~* k% {2 w. \$ _8 G
19.                 {
    
20.                         TIME.T100ms=0;
    1 h1 @: L$ o0 W# e- |" g
21.                         //100ms要执行的任务
    9 B; C* i- U/ J6 P# t" v7 h
22.                 }
    0 s4 O+ B4 v( Z2 @
23.                 if（TIME.T200ms==1）
    2 v! F1 t9 {8 t) }$ t
24.                 {
    1 Q/ M1 J% [1 C
25.                         TIME.T200ms=0;
    & Z; m+ l$ C+ q
26.                         //200ms要执行的任务
    
27.                 }
    
28.                 //。等
    # z4 F0 c3 ]4 l0 {4 j% Z6 t) ~& ~+ G
29.                 //。中间省略
    5 @( h3 D4 m; \0 E+ z0 R
30.                 //。等
    5 ?  d* m+ T- ^9 ?# p
31.                 if（TIME.T1min==1）
    
32.                 {
    & j5 _* n$ z" m! E! U6 G
33.                         TIME.T1min=0;
    
34.                         //1min要执行的任务
    + p* J/ g) r4 w9 g3 B( f
35.                 }
    
36. 
    : o7 }2 f9 t; j& |- S! Q
37.         }
    
38. }

复制代码

: y, \1 Z4 _7 j1 U
6 g9 d9 L* \0 n9 M6 y, H