一、STM32通用定时器原理                       

- x- n( I$ x, Q: j6 Q1 p( t4 Q    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：
  d) V; g7 U5 L/ t0 @1 i


! M1 o. i1 i8 F0 s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。
  H- {/ L& [6 {9 e, g2 T
; v* y* w5 p! @% d4 Z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；
- O9 `0 d; I: b8 \3 c
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)；

, h% d6 @- y1 {' N3 _* c6 D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。
  z# F" v* D$ k
Stm32外设用户手册，如图：
$ W! c& g. k0 h

7 t3 f: j* l( \3 Q
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。

4 V6 U. J5 ]2 L- m. k$ p* Y. A
; N+ j* L$ d# z$ D5 v
二、STM32通用定时器编程

  ?" F0 z; _* u6 K  ^    定时器编程，就是中断的编程。因为使用定时器必定要使用到中断。
2 M. N. j6 K6 M9 J2 c1 @8 q/ S# ~
6 Z8 x5 R7 E0 K7 i" T! |/ p
! B6 ^/ \2 E( [& |2 R; v9 S9 @
/ n$ u* O. ], p8 ~1 \" g6 X步骤一：RCC_Configuration();//设置系统时钟，包括时钟RCC的配置，倍频到72MHZ。

  h( x9 A, a9 Q+ q, \! x. `: S
' s# k! ^1 V( Y  S& |7 [/ h; z
# w# K" L8 a7 r步骤二： GPIO的配置，使用函数为GPIO_cfg();，该函数的实现如下：

1. void GPIO_cfg()
   
2. 
   0 u/ y5 D# Z5 D6 Q, F
3. {
   
4. 
   ! b! a2 P8 E4 g0 A1 v( ?) Z% @( O
5.        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   7 m) t; k: V4 ^; D+ X- D
6. 
   
7.       RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 |RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE);
   : c7 l% r2 F3 k: p1 V7 m
8. 
   
9. 
   , h% c& v, B8 F! U7 g
10. 
    % `; ~8 A2 v' k2 R
11.        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;                 //选择引脚6
    
12. 
      \7 e: u; o0 @& R
13.        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出频率最大50MHz
    : @. T* N8 }7 X9 i: n
14. 
      M$ k1 g0 z, A. J$ j
15.       GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //带上拉电阻输出
      h7 y' y- {: L
16. 
    7 ?" X+ q. y2 A9 E' }/ S
17.        GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
    6 Q9 g, V  E) y0 }/ z1 A! T
18. 
    
19. }

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实际上定时器的讲解，不需要配置GPIO的引脚，只是我们在定时器实验中，

使用每隔一秒点亮一次LED灯来做实验，所以需要配置对应GPIO的引脚。
. h. |& a' [0 T


步骤三：嵌套中断控制器的配置，我们照样使用函数NVIC_Config();只是初始化的过程略有不同。这里我们也把函数实现列出来：

     从以上函数实现来看，实际上只是改动了结构体成员NVIC_IRQChannel的值，现在需要的通道是TIM2的通道，因此初始化值为TIM2_IRQChannel。从这里也可以看出，这个函数实际上可以看做一个模型，可以拿去别的程序中改动后直接使用。
; X& q! Q* S6 o9 Y( K

; l. ?6 O' ^/ |8 O5 d( d8 U! S- N

1. void NVIC_cfg()
   ( _, s1 I# q" L
2. 
   2 h! ^% ?/ N7 `3 X/ x
3. {
   
4. 
   
5.        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   7 w( D. B  J- y1 X
6. 
   
7.         //选择中断分组1
   
8. 
   
9.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
   4 P8 X2 x6 u. ^- H
10. 
    7 q1 c8 m3 F  J* P' y
11. 
    - g2 j% J' q% o2 b1 K3 ^5 [, u
12. 
    
13.         //选择TIM2的中断通道
    % {) b0 ^  P& ?; G
14. 
    2 `/ x3 X9 {# d3 i+ K
15.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;     
    
16. 
    
17.         //抢占式中断优先级设置为0
    
18. 
    4 B+ e( l7 \+ f" F
19.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    7 N% j- s6 [: \( {1 c8 V
20. 
    , ^/ Z- F$ L( B7 Z  h% T
21.        //响应式中断优先级设置为0
    0 D( f7 s$ {" K! |: v
22. 
    7 [, @+ y- }4 {1 E) e
23.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    ! j- ^9 ^# m; U5 Q2 F7 `
24. 
    7 r  o/ n4 Z6 f, |
25.         //使能中断
    - s) r  J5 {# o, s4 Y6 i
26. 
    $ o5 `1 S$ }7 R! i2 i
27.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    % e9 H3 @* t& h% M
28. 
    
29.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
30. 
    
31. }

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2 N, w! [, R. T1 I  O5 _7 x
步骤四：定时器的初始化配置，使用Timer_Config();。OK，关键部分出来了。
# t4 W5 p2 A- _/ l% @
我们来看下实现过程：
/ y, Z  Q% a1 ^/ ]8 Y
4 m! _& z7 v. _" o6 _* K5 @

1. TIMER_cfg(); //定时器的配置
   & A& {* l9 _: Y2 R) `& o) u
2. 
   
3.        //开启定时器2
   
4. 
   ' X  o9 d/ v; ^2 L5 [# D# W3 w' z
5. TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
   1 c1 R! i3 M9 R: X) o3 A8 N' t, r) |8 G
6. 
   
7. voidTimer_Config(void)
   
8. {
   . w) @  S* h3 a$ @, \) |
9. 
   8 J7 ~: v. j! {# e$ R- J% K
10.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
    
11. 
    8 U2 j) I3 i" Y# z: F5 J! J; Q5 A) [, `
12.     TIM_DeInit(TIM2);
    , l0 {" n* x0 M- S4 C- n
13. 
    ( H7 m1 A" j  {$ l5 h) H
14.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;  //自动重装载寄存器的值
    ! f' D: r1 Y! L7 e6 P5 ?- k
15. 
    
16.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(36000-1);         //时钟预分频数
    * z$ X0 x  z5 A. e
17. 
    
18.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;  //采样分频
    6 K2 f1 F+ D1 A) F# S3 W% l
19. 
    
20.      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
    ) c- T: m5 P4 h6 b% J
21.     TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);
    
22. 
    
23.     TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);               //清除溢出中断标志
    
24. 
    
25.     TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
    
26. 
    / C. v) e0 p6 A. ~; Q
27.      TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);                              /开启时钟
    
28. 
    1 H2 d  f: B$ i$ v+ H% e3 Z
29. }

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    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。

( x1 t. A) c! JTIM_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
5 x; x% S$ _1 Q: g
4 S( M( z) n/ C% t2 `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。

6 H3 N* N; I# b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！！
; M; u0 t5 j# M* c- v' s. h
发生中断时间=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK
0 y1 i; |% G4 l% |
4 f4 }' z6 @+ M, e4 t3 B  q. ] 用上述公式可算出：发生中断时间 （2000-1+1）*（36000-1+1)/72000000=1 秒
- y5 f1 b8 I+ I- ^
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);。

  o: @7 X4 l" Q, W: ISTM32开发板实现的中断服务程序如下：
9 j. ]# {, H( H0 A$ c
每隔一秒，发生中断时，进入此中断函数执行程序，让LED闪一下,此中断程序所在文件stm32f10x_it.c
; Q5 P  B* ]* Z6 S4 {

1. /*******************************************************************************
   & O8 y6 v3 t* d% w/ l1 S
2. 
   & U( n- x( R8 z% S2 q1 C
3. * Function Name  : TIM2_IRQHandler
   % }; F4 f6 C4 n: @/ b. F- p  \, r
4. 
   , \, [- P4 f$ Y% j! l$ H0 K
5. * Description    : This function handles TIM2 global interrupt request.
   
6. 
   1 z* B- A& X" l" y. s' U9 [6 D  A
7. * Input          : None
   ) r# L, m; Y1 c+ m* G
8. 
   ( {8 \, w! Q2 Q
9. * Output         : None
   
10. 
    
11. * Return         : None
    9 e5 u3 C# c6 H+ }' m! j, C& ?* K
12. 
    - C; h/ A" I9 u: y
13. ******************************************************************************/
    
14. 
    
15. 
    3 Z' S6 {0 ?+ H2 G
16. 
    : k9 l' }( ~  V8 Q4 o4 \$ E1 n
17. void TIM2_IRQHandler(void)
    ) u: I1 E6 Z9 t" `; Y. x) _
18. 
    
19. {
    
20. 
    5 Z6 |4 u) Z. }. E/ c7 g0 `4 u
21.    u8 ReadValue;
      H: F  V& w$ x
22. 
    3 y$ }- k6 r9 d/ ^# \8 f
23. 
    - \' x% F, O. a# z4 d! o0 C+ I  a
24. 
    
25.    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)    //检测是否发生溢出更新事件
    
26. 
    
27.      {
    
28. 
    
29.         <span style="color:#ff0000;">TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_FLAG_Update);//清除TIM2的中断待处理位
    8 N$ e* z9 w2 {/ ]
30. 
    
31. </span>              //UART2_TX485_Puts("123450");
    ' G- Q. A5 u0 g0 J" `
32. 
    
33. 
    ! w  n1 }3 O9 B- [
34. 
    
35.               /*调试定时器测试*/
    
36. 
    
37.               ReadValue = GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6);
    . X7 p  F: M+ P* c% q  M7 ~
38. 
    + b7 w5 Z% _: a4 S
39.         if(ReadValue == 0)                   //若该端口当前为低电平，
    2 _+ ?7 f/ \+ H: B! C) i
40. 
    
41.          {
    , a' `7 S6 k4 {- J, k/ |* J7 m+ `
42. 
    
43.             GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);//将其改为高电平输出 ；
    
44. 
    
45.          }   
    - M5 K) H# ~& }; }1 |
46. 
    
47. 
    
48. 
    : S  L% d" i% \( K' T( I
49.          else                            //若该端口当前为高电平，
    
50. 
    & L" E; u* @3 r( T1 G
51.          {
    : H5 v# n4 o# v' D: {- C" _  ]9 S2 \
52. 
    3 B  q  |0 G' x- O( ?4 U
53.             GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_6);   //将其改为低电平输出；
    
54. 
    
55.          }
    
56. 
    ! Z) a! G9 E6 o& h
57. 
    9 p: ^9 |# \) g
58. 
    
59.      }        
    2 y) n1 a6 q* \
60. 
    
61. }

复制代码

普通定时器工作原理图

3 `+ t3 h- H+ l; y6 v4 `

2 G+ Q$ u, t) U) p- C% ~5 m& T4 q
( a$ I% M+ |/ R' V8 x" |