STM32TIM定时器（1）

文章目录

  • 前言
  • 一、介绍部分
    • TIM简介
    • 了解定时器类型
      • 基本定时器框图
      • 通用定时器框图
      • 高级定时器框图
      • 定时器级联关系
    • 所需简化定时器中断流程图
    • 时序部分
      • 预分频器时序
      • 计数器时序
        • 无影子寄存器计数器时序
        • 有影子寄存器计数器时序
    • 时钟树
  • 二、实例部分
    • 使用定时器计数
    • 使用对射红外传感器来控制计数器
      • 电路连接
      • 代码部分
  • 总结
    • 所使用函数总结
    • NVIC分组与优先级分配的关系

前言

简介STM32的定时器，主要连接通用定时器的用法，了解定时器中断的原理，以及如何基础的利用定时器中断

一、介绍部分

TIM简介

在这里插入图片描述

了解定时器类型

注意定时器的编号以及所在总线

在这里插入图片描述

基本定时器框图

计数器加到阈值选择中断会进入NVIC（即框图的向上的箭头），称更新中断，向下的箭头表示产生一个新的事件，触发内部其他电路工作，而不是进入中断，称更新事件。

在这里插入图片描述
主模式触发DAC：即通过更新时间，映射到TRGO，这样就可以不需要频繁中断来输出波形

通用定时器框图

在这里插入图片描述
基本定时器计数器只有向上计数
通用和高级定时器计数器有三种方法如下图：
在这里插入图片描述

高级定时器框图

在这里插入图片描述

定时器级联关系

在这里插入图片描述

所需简化定时器中断流程图

在这里插入图片描述

时序部分

预分频器时序

在这里插入图片描述

计数器时序

在这里插入图片描述

无影子寄存器计数器时序

在这里插入图片描述

有影子寄存器计数器时序

在这里插入图片描述

时钟树

在这里插入图片描述

二、实例部分

使用定时器计数

硬件电路只需连接STM32最小电路与OLED即可
封装定时器初始化函数Timer.c内容如下：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Timer_Init(void){
	// 初始化时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	// 使用内部时钟（默认）
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	// 配置事间基础（时基单元）
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
	// 时钟分频
	TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	// 计算模式
	TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	// 重载值（有1的偏差）<计数值> 10000/10000=1
	TIM_InitStructure.TIM_Period = 10000-1;
	// 预分频（有1的偏差）<频率> 72000000/7200=10000
	TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 7200-1;
	// 重复计数器（不使用）
	TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_InitStructure);
	
	// 由于时基初始化后会立即进入中断一次，提前清除以下标志位
	TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_Update);
	
	// 中断使能，更新中断到NVIC
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	// NVIC分组
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	// 初始化NVIC
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	// 中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	// 中断通道使能
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	// 抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	// 响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	// 启动定时器
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

uint16_t Num;

uint16_t GetNum(void){
	return Num;
}

//中断函数
void TIM2_IRQHandler(void){
	// 获取中断标志位
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET){
		Num++;
		// 清除标志位
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
	}
}

主函数逻辑main.c内容如下：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"


int main(void)
{
	OLED_Init();
	Timer_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Num:");
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(2,1,GetNum(),4);
		// 查看计数器的变化
		OLED_ShowNum(3,1,TIM_GetCounter(TIM2),4);
	}
}

使用对射红外传感器来控制计数器

红外传感器每产生10次上升沿即Num+1

电路连接

在这里插入图片描述

代码部分

封装定时器内容Timer.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Timer_Init(void){
	// 初始化时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	// 红外传感器所在引脚
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	// 使用外部时钟模式2,不分频,中断方式，滤波
	/*
		@arg TIM_ExtTRGPolarity_Inverted: active low or falling edge active.
        @arg TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted: active high or rising edge active.
	*/
	// 使用红外传感器的上升沿作为计数器+1
	TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted,0x0f);
	
	// 配置事间基础（时基单元）
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
	// 时钟分频
	TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	// 计算模式
	TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	// 重载值（有1的偏差）<计数值>
	TIM_InitStructure.TIM_Period = 9-1;
	// 预分频（有1的偏差）<频率>
	TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 1-1;
	// 重复计数器（不使用）
	TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_InitStructure);
	
	// 由于时基初始化后会立即进入中断一次，提前清除以下标志位
	TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_Update);
	
	// 中断使能，更新中断到NVIC
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	// NVIC分组
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	// 初始化NVIC
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	// 中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	// 中断通道使能
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	// 抢占优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	// 响应优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	// 启动定时器
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

uint16_t Num;

uint16_t GetNum(void){
	return Num;
}

//中断函数
void TIM2_IRQHandler(void){
	// 获取中断标志位
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET){
		Num++;
		// 清除标志位
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
	}
}

主函数main.c内容：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"


int main(void)
{
	OLED_Init();
	Timer_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Num:");
	OLED_ShowString(2,1,"CNT:");
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1,6,GetNum(),4);
		// 查看计数器的变化
		OLED_ShowNum(2,6,TIM_GetCounter(TIM2),4);
	}
}

总结

所使用函数总结

// 时钟初始化（时钟分频、计数模式、重载值、分频值、重复计数器值）
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
// 启动定时器
void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
// 设置外部定时器模式2
void TIM_ETRClockMode2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, 
                             uint16_t TIM_ExtTRGPolarity, uint16_t ExtTRGFilter);
//  使中断更新到NVIC                          
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
// 获取定时器计数器的值
uint16_t TIM_GetCounter(TIM_TypeDef* TIMx);
// 获取定时中断标志位
FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
// 清除标志位
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
// 获取定时中断标志位（适用于中断函数内）
ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
// 清除标志位（适用于中断函数内）
void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

NVIC分组与优先级分配的关系

在这里插入图片描述

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