代码收藏家技术教程 2023-10-23

STM32CubeMX基础教程：使用TIM定时器

一、定时器分类

定时器主要分为三类定时器：

基本定时器（TIM6，TIM7），通用定时器（TIM2~TIM5），高级定时器（TIM1，TIM8）。

基本定时器（TIM6，TIM7）

可以看到，基本定时器只能起到定时的作用，并不能像另两种定时器一样产生PWM等，计数器模式也只有“向上”一种。

通用定时器（TIM2~TIM5）

位于低速的APB1总线上。

16 位向上、向下、中心对齐计数模式，自动装载计数器（TIMx_CNT）。

16 位可编程预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 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、单脉冲模式输出

可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。

输入捕获:就是通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值（TIMx_CNT）存放到对应的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx）里面，完成一次捕获。

输出比较:有一寄存器先存放你要定时的数，例如50，定时器在内部时钟下由0开始慢慢向上加，每加一次都会和那个寄存器比较，当等于那个寄存器值时如50，此管脚就会跳变（输出一高电平或低电平），在PWM中会经常用到。

高级定时器（TIM1，TIM8）

二、定时器的时钟

TIM2~TIM7是挂在APB1上的，TIM1和TIM8是挂在APB2上的。

在STM32CubeMX中，TIM的Internal Clock来自下方的APBx Timer clock(MHz)。

三、定时器的时钟

时钟源（对应STM32CubeMX中Clock Source）

内部时钟源 CK_INT：在STM32CubeMX中就是Internal Clock。

外部时钟模式 1：外部输入引脚 TIx（x=1,2,3,4），在STM32CubeMX中就是Trig Source。

外部时钟模式 2：外部触发输入 ETR，在STM32CubeMX中就是Trig Source。

内部触发输入(ITRx)，在STM32CubeMX中就是Trig Source。

时基单元Time-base unit

预分频器寄存器 (TIMx_PSC)：设置分频器对时钟源的分频比或分频系数。

计数器寄存器 (TIMx_CNT)：向上计数、向下计数或者中心对齐计数

自动重载寄存器 (TIMx_ARR)：自动重装寄存器，为计数器设置计数边界或初始值，决定计数脉冲的多少或计时周期长短。比如计数器向上计数时，记到多少发生溢出；向下计数时从多少开始往下计数。带预装载使能控制位ARPE@TIMx_CR1。

重复计数器寄存器 (TIMx_RCR)：重复计数器，重复计数器是个向下计数器，当计数器发生 TIMx_RCR+1次溢出动作后会触发更新操作。

捕捉/比较寄存器（TIMx_CCR）：带预装载使能控制位OCxPE@TIMx_CCMR

输入捕获

TIMx_CH1——TIMx_CH4 这四个通道，在芯片中都有对应的引脚，当脉冲从通道口进入时，经过输入滤波器（抗干扰的作用），然后经过边沿检测器检测到上升沿（下降沿），经过分频器，输入到公用部分中的捕获寄存器中，然后捕获寄存器记录此刻CNT计数器的值，当下一次下降沿（上升沿）过来时，也记录下CNT计数器的值，这样就可以计算出输入脉冲的宽度。

4. 输出比较

比如在比较寄存器中预先设定一个值，计数器从初始值到装载值之间计数时，当正好等于比较寄存器中的预设值时，控制TIMx_CH1~TIMx_CH4通道输出低电平或者高电平，这样随着计数器不断的计数，就可以获得一个脉冲，通过调整预设值，就可以调整脉冲宽度，调整初始值和装载值就可以调整周期就如同一个闹钟一样。（注意输入捕获和输出比较不可以同时进行）

链接：STM32基础定时器详解_stm32定时器_strongercjd的博客-CSDN博客

STM32笔记（十一）高级定时器详解_dts_ck_CYRIL0124的博客-CSDN博客

stm32初学之定时器TIM的基本定时功能以及介绍_stm32 tim_码农_风口的朱的博客-CSDN博客

STM32——基本定时器(TIM6,TIM7)工作过程，解读功能框图，时序分析，周期计算_stm32 tim7_青篱竹枫的博客-CSDN博客

四、使用定时器实现LED等闪烁

CubeMX配置

先选择TIM2的时钟为Internal Clock，同时在时钟树上设置APB1 Timer时钟为1MHz。

设置预分频值为1000（填的999，实际中会+1），经过分频后的频率为1MHz/1000=1KHz。

先设置TIMx_ARR的值为1000（同上），也就是当TIMx_CNT从0开始计算，刚好等于1000时生成事件，总共计数1000次。

此时，一个时钟源周期为1ms，经过1000个周期刚好得到1s的定时周期。

此外，打开该定时器的中断。设置PB5为GPIO Output作为LED灯的输出引脚。

代码

TIMx、GPIO时钟使能

  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();

初始化定时器参数，设置自动重装值，分频系数，计数方式等

  void MX_TIM2_Init(void)
{
  /* 其他代码省略*/
  /* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 */

  /* USER CODE END TIM2_Init 1 */
  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 1000-1;     //预分频
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;  
  htim2.Init.Period = 1000;    
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

}

TIMx中断优先级设置

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{
  if(tim_baseHandle->Instance==TIM2)
  {
    /* TIM2 clock enable */
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();

    /* TIM2 interrupt Init */
    HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 1, 0);  //设置中断优先级
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
  }
}

手动打开定时器中断

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);  //位置在main函数内

编写中断服务函数

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM2)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB, GPIO_PIN_5);
    }
}