代码收藏家 正点原子-STM32基本定时器学习笔记(第二篇)
目录
1. 相关寄存器介绍
1.1 控制寄存器 1(TIMx_CR1)编辑
1.2 DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
1.3 状态寄存器(TIMx_SR)
1.4 计数器(TIMx_CNT)
1.5 预分频器(TIMx_PSC)
1.6 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
2. 工程建立
3. 导入tim.c文件
4. 相关HAL库函数介绍
4.1 HAL_TIM_Base_Init()
4.2 HAL_TIM_Base_MspInit()
4.3 HAL_TIM_Base_Start_IT()
5. 编写代码
书接上文，本篇是对基本定时器实验部分进行总结！
实验目标：通过TIM6基本定时器定时500ms，让LED0每隔500ms闪烁。
解决思路：使用定时器6，实现500ms产生一次定时器更新中断，在中断里执行“翻转LED0”。
定时器什么时候会产生更新中断呢？
有两种情况：第一种是定时器计数到ARR值后溢出，这时会伴随更新事件和更新中断的产生；第二种是通过软件的方式，设置UG位产生软件的更新中断，从而产生更新中断。
1. 相关寄存器介绍
首先我们来学习控制寄存器 1(TIMx_CR1)、DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)、状态寄存器(TIMx_SR)、计数器(TIMx_CNT)、预分频器(TIMx_PSC)、自动重装载寄存器(TIMx_ARR)的功能。
1.1 控制寄存器 1(TIMx_CR1)
首先介绍位7，由上篇理论部分的笔记中我们知道：
影子寄存器：是实际起作用的寄存器，不能直接访问，而ARPE位决定了ARR是否具有缓冲，当设置为有缓冲时，ARR的预装载寄存器写入某个值，这个值不会立即起作用，必须等到更新事件发生时，才会把ARR的预装载寄存器的值转移到影子寄存器，从而真正起作用生效；而设置无缓冲时，给ARR的预装载寄存器写入某个值，它会立即转移到影子寄存器中，会立即生效。（立即生效的时间可能在ns或是us级）
预装载寄存器实际上起到一个缓冲的作用。
比如：我们想让LED灯实现亮1s灭2s的功能，那么我们就需要对应操作ARR寄存器的值。假设系统时钟为72MHz，定时器预分频系数为7200，72000000/(7199+1)=10000，定时器将以10KHz的频率计数，即1s计10000个数，那么ARR值就为9999，倘若定时2s，ARR值需要修改为19999。
当ARPE配置为0，即ARR寄存器无缓冲时，我们先把ARR的值设为9999，定时1s，1s时间到达之后，需要再次操作ARR寄存器的值变为19999来定时2s，而操作ARR寄存器也需要一定时间（可能是ns或us级），相对于秒级来说微秒可以忽略不计了，但是如果定时的是50us，而操作ARR寄存器的时间也是微秒级，那就会有误差了！
当ARPE配置为1，即ARR寄存器有缓冲时，先让ARR设为9999生效，定时1s，这时我们再次修改ARR的值为19999，当1s到之后更新事件发生，才会把19999从ARR预装载寄存器转移到影子寄存器，从而节省了操作ARR寄存器的时间，精度也会很准确！
总结一下：有缓冲，提前写入，减少误差；无缓冲，按时写入，有误差。
再者介绍位0（CEN：计数器使能），默认情况下该位为0，计数器是关闭的状态；开启时把该位置1。
总结控制寄存器1在该实验的功能：用于设置ARR寄存器是否具有缓冲，使能/关闭计数器
1.2 DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
默认条件下，位8和位0都是0都是禁止状态。
当把位8置1即使能更新DMA请求，计数器计数溢出时就会产生DMA请求；
同理，把位0置1，当计数器溢出时会产生更新中断。此次实验用到了位0，没有用到位8。
总结中断使能寄存器在该实验的功能：用于使能更新中断
1.3 状态寄存器(TIMx_SR)
该寄存器只有位0有效，当计数器溢出时产生更新中断，该位被硬件置1，由程序编写清除。
总结：用于判断是否发生了更新中断，由硬件置1，软件清零
1.4 计数器(TIMx_CNT)
16位的计数器，实时数值，可用于设置计时器初始值，范围：0~65535
1.5 预分频器(TIMx_PSC)
用于设置预分频系数，范围：0~65535，实际预分频系数等于PSC+1。
1.6 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
当更新时间发生时，才会把预装载寄存器的值传送到其对应的影子寄存器当中，用于设置自动重装载值，范围：0~65535。
总结：预分频器和自动重装载寄存器实际起作用的都是对应的影子寄存器。
2. 工程建立
介绍完相关寄存器之后，现在开始实操训练了。也是以正点原子HAL库 实验1 跑马灯实验为基础，相当于是工程模板了，我们复制工程，在“Drivers–BSP”目录下建立TIMER文件夹，并创建tim.c和tim.h文件；
3. 导入tim.c文件
导入方法和上篇帖子一样，不清楚的小伙伴可以参考⬇⬇⬇⬇⬇
正点原子–STM32中断系统学习笔记(2)
在tim.h文件中添加这部分代码（之后自己新建的.c和.h文件都会按照此模板创建）
#ifndef _TIM_H
#define _TIM_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#endif重要的一点是要添加hal库tim的驱动文件！！！不然编译不通过
4. 相关HAL库函数介绍
4.1 HAL_TIM_Base_Init()
我们找到这个函数的定义，分别去HAL_StatusTypeDef和TIM_HandleTypeDef里面看看。
返回值：
形参为定时器的句柄 ：
下图为TIM6定时器的基地址
定时器初始化结构体成员：
Prescaler/*预分频系数*/ 对应操作PSC寄存器；
CounterMode/*计数模式*/ 基本定时器只有向上计数模式；
Period/*自动重载值*/ 对应操作ARR寄存器；
ClockDivision/*时钟分频因子*/ 基本定时器无该寄存器，只有通用/高级寄存器才需要配置；
RepetitionCounter/*重复计数器寄存器的值*/ 基本/通用定时器都无该寄存器，只有高级定时器才有用
AutoReloadPreload/*自动重载预装载使能*/ 对应控制寄存器1的位7：ARPE
在这次实验当中，我们只用到了三个：Prescaler、Period、AutoReloadPreload.
4.2 HAL_TIM_Base_MspInit()
该函数没有对应的寄存器，__weak是弱定义，用户可自己编写，主要在函数里存放NVIC、CLOCK、GPIO初始化代码。
4.3 HAL_TIM_Base_Start_IT()
中断处理函数和更新中断回调函数在之前的中断帖子有介绍，大同小异！
正点原子–STM32中断系统学习笔记(1)
5. 编写代码
配置思路：我们按照正点原子给的步骤一步步来配置，最重要的是学习配置思路，一通百通！！
①在定时器中断初始化函数里对定时器的参数进行配置（包括：基地址、自动重装载值、预分频值），以及使能更新中断并开启计数器；
②在定时器基础MSP初始化函数里，先进行检测是否为TIM6定时器，如果是TIM6，那么就使能TIM6时钟，并设置中断优先级和使能中断；这点和标准库配置有些差别，标准库是一开始就先使能时钟，而HAL库是在这个函数里完成那些功能！
③在TIM6中断服务函数里调用定时器中断公共处理函数，在定时器中断公共处理函数里进行清中断标志位，调用定时器中断回调函数HAL_TIM_IC_CaptureCallback()的操作。
④ 在定时器溢出中断回调函数里，先进行检测是否为TIM6定时器，如果是TIM6，那么就进行LED0的翻转。
执行流程：
在main函数里先进行定时器中断初始化配置，tim_it_init(4999, 7199)；
定时500ms，时间一到便会产生定时器更新中断，进入TIM6中断服务函数，执行定时器中断公共处理函数（进行清中断标志位，调用定时器中断回调函数，在回调函数里进行LED灯的翻转）
以下是tim.c的代码：
#include "./BSP/TIMER/tim.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
TIM_HandleTypeDef tim_handle;
/* 定时器中断初始化函数 */
void tim_it_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
tim_handle.Instance = TIM6;
tim_handle.Init.Prescaler = psc;
tim_handle.Init.Period = arr;
HAL_TIM_Base_Init(&tim_handle); /* 配置定时器基础工作参数 */
HAL_TIM_Base_Start_IT(&tim_handle); /* 使能更新中断并启动计数器 */
}
/* 定时器基础MSP初始化函数 */
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance == TIM6) /* 判断定时器的基地址是否为TIM6 */
{
__HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE(); /* 使能定时器6时钟 */
HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn, 0, 0); /* 设置优先级 */
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn); /* 使能中断 */
}
}
/* 定时器6中断服务函数 */
void TIM6_IRQHandler(void)
{
HAL_TIM_IRQHandler(&tim_handle); /* 定时器中断公共处理函数 */
}
/* 定时器溢出中断 中断回调函数 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance == TIM6) /* 判断定时器的基地址是否为TIM6 */
{
LED0_TOGGLE();
LED1_TOGGLE();
}
}
main.c代码：
#include "stm32f1xx_it.h"
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/tim.h"
int main(void)
{
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟,72M */
delay_init(72); /* 初始化延时函数 */
led_init(); /* 配置STM32操作LED相关的寄存器 */
tim_it_init(4999, 7199); /* 初始化定时器 */
while(1){}
}
以上就是基本定时器实验的所有内容了！
本篇完。
本人博客仅代表个人见解方便记录成长笔记。
若有不足，请指出，感谢您的阅读！
