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学习STM32F103C8T6的定时器应用（第五部分）

：  本教程基于up主江科大自化协——“STM32入门教程”记录的个人学习笔记

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1.简介

•TIM（Timer）定时器

•定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断

•16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s（1/72/65536/65536）的定时

•不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能

•根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

 （注：高级定时器中，重复计数器，死区生成，互补输出，刹车输入等是针对于三相无刷电机的驱动设计的）

STM32F103C8T6定时器资源：TIM1,TIM2,TIM3,TIM4

2.定时中断基本结构

 

配置流程（内部时钟）

  1. RCC开启时钟                 （此时基准时钟和整个外设的工作时钟都被打开）
  2. 选择时基单元的时钟源   （内部时钟模式）
  3. 配置时基单元                 （自动重装器，预分频器，计数器通过结构体配置即可）
  4. 配置输出中断控制，允许更新中断输出到NVIC
  5. 配置NVIC                      （打开中断通道，并分配优先级）

TIM库函数

TIM_DeInit(TIM_TypeDef* TIMx);

//TIM初始配置

TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

//配置时基单元，TIMx选择某个定时器，TIM_TimeBaseInitStruct结构体

关于时基单元结构体的补充

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision =;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode =;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period =;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler =;
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter =;

TIM_ClockDivision：时钟分割，其参数为 TIM_Clock_Division_CKD

TIM_CKD_DIV1：不分割，

TIM_CKD_DIV2：2分频

TIM_CKD_DIV4：4分频

TIM_CounterMode：指定计数器模式

TIM_CounterMode_Up                                        向上计数

TIM_CounterMode_Down                                   向下计数
TIM_CounterMode_CenterAligned1                   中央对齐1
TIM_CounterMode_CenterAligned2                   中央对齐2
TIM_CounterMode_CenterAligned3                   中央对齐3

TIM_Period：ARR自动重装值（总数）

TIM_Prescaler：PSC预分频器的值（一周期计多少次）

上述两个函数决定定时时间

        定时频率=72M/（PSC+1）/(ARR+1)

        例如：定时1秒，表示定时频率为1Hz，则PSC为7200，ARR为10000,其参数再均减1

        因为预分频器与计数器都有1个数的偏差

如果PSC的值比较小，ARR的值比较大，就是表示是一个比较高的频率计比较多的数

注意：PSC，ARR的取值需要在0~65535之间

•计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)

•计数器溢出频率：CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1)

                                                     = CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)                            

TIM_RepetitionCounter：重复计数器的值(高级TIM才有，低级默认为0)

注：没有CNT计数器的值，后续通过SetCount和GetCount两个函数来操作

续接TIM库函数

TIM_TimeBaseStructInit(TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

//把结构体变量赋一个默认值

TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

//使能计数器 （运行控制）

TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);

//使能中断输出信号（中断输出控制）（TIMx选择定时器，TIM_IT选择要配置那个中断输出）

 

NVIC用NVIC_Init函数

TIM_InternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx);

//选择内部时钟-内部时钟模式-时基单元
TIM_ITRxExternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource);

//ITRx-外部时钟模式-时基单元
TIM_TIxExternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TIxExternalCLKSource,
                                uint16_t TIM_ICPolarity, uint16_t ICFilter);

//TIx-外部时钟模式-时基单元  TIM_TIxExternalCLKSource 选择TIx具体的某个引脚   TIM_ICPolarity输入的极性  ICFilter滤波器
TIM_ETRClockMode1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,
                             uint16_t ExtTRGFilter);

//选择ETR-外部时钟模式1-时基单元   TIM_ExtTRGPrescaler外部触发预分频器
TIM_ETRClockMode2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, 
                             uint16_t TIM_ExtTRGPolarity, uint16_t ExtTRGFilter);

//选择ETR-外部时钟模式2-时基单元
TIM_ETRConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,
                   uint16_t ExtTRGFilter);

//单独用来配置ETR引脚的预分频器、极性、滤波器这些参数

TIM_PrescalerConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Prescaler, uint16_t

TIM_PSCReloadMode);

//单独写预分频值的函数
TIM_CounterModeConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_CounterMode);

//改变计数器的计数模式（TIM_CounterMode 选择新的计数器模式）
TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

//自动重装器预装功能配置

TIM_SetCounter(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Counter);

//给计数器手动写入一个值

TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Autoreload);

//给自动重装器手动写入一个值

TIM_GetCounter(TIM_TypeDef* TIMx);

//获取当前计数器的值
TIM_GetPrescaler(TIM_TypeDef* TIMx);

//获取当前的预分频器的值

FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

//获取标志位，清除标志位

3.相关配置函数

配置GPIO

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

选择定时器

	TIM_InternalClockConfig(TIM2);

配置时基单元

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period =10000-1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler =7200-1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter =0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);

为了避免刚一上电就立刻进入中断，需要在TIM_TimeBaseInit的后面，进入中断的前面，手动调用TIM_ClearFlag来解决这个问题

手动把“更新中断标志位”清除就ok了

    TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);

配置中断输出控制

    TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

配置NVIC

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

配置运行控制

    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

4.中断函数

在start–startup_stm32f10x_md.s文件中寻找TIM2_IRQHandler，TIM2中断函数

  1. 判断中断标志位
  2. 书写用户代码
  3. 清除标志位
void TIM2_IRQHandler(void)  //当定时器产生更新中断时，此函数自动执行
{
	
}

5.书写主函数（main函数）

头文件添加（#include "Timer.h"）

主函数调用XXX—Init，初始化定时器（Timer_Init();）

//配置流程（外部时钟ETRC，需要调用GPIO）

 配置GPIO

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);

选择定时器

    TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, 
                             TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x00);

配置时基单元

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period =10000-1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler =7200-1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter =0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);

为了避免刚一上电就立刻进入中断，需要在TIM_TimeBaseInit的后面，进入中断的前面，手动调用TIM_ClearFlag来解决这个问题

手动把“更新中断标志位”清除就ok了

    TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);

配置中断输出控制

    TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

配置NVIC

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

配置运行控制

    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

如果我们想要实时看一下CNT计数器的值，封装一下函数 

uint16_t Timer_GetCounterr(void)
{
	return TIM_GetCounter(TIM2);
}

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