代码收藏家技术教程 2024-11-19

STM32入门教程：定时器中断

STM32是一款非常流行的微控制器系列，其具有强大的功能和灵活的编程方式。其中，定时器是STM32中一个非常重要的模块，它可以用来生成精确的时间延迟、测量脉冲宽度、产生PWM信号等。

在本教程中，我们将详细介绍如何使用STM32的定时器模块，并通过编写代码案例来演示定时器中断的使用。本教程将以STM32F4系列为示例，但同样适用于其他系列的STM32微控制器。

本教程将包含以下内容：

STM32定时器概述
定时器时钟配置
定时器初始化配置
定时器中断配置
中断服务函数编写
定时器中断案例：延时函数
定时器中断案例：PWM输出
STM32定时器概述 STM32微控制器中的定时器模块通常包含多个定时器，其中最常见的是通用定时器（General-purpose Timer，简称TIM）。通用定时器通常具有高精度的计时能力，并且可以生成各种类型的定时器中断。
定时器时钟配置在使用STM32的定时器之前，我们首先需要配置定时器的时钟源。STM32微控制器通常具有多个时钟源可供选择，如内部时钟（HSI、HSE）、外部晶振（Crystal）、PLL等。我们需要根据具体的应用需求来选择合适的时钟源。

定时器的时钟源配置通常涉及到RCC寄存器的设置。以下是一个基本的时钟配置示例，以使用HSI作为定时器的时钟源为例：

// Enable HSI clock
RCC->CR |= RCC_CR_HSION;

// Wait till HSI is ready
while((RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY) != RCC_CR_HSIRDY);

// Configure PCLK1 (APB1 clock) to HSI divided by 2
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;

// Select HSI as the clock source for TIMx
RCC->CFGR3 &= ~RCC_CFGR3_TIMxSW;
RCC->CFGR3 |= RCC_CFGR3_TIMxSW_HSI;

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。

定时器初始化配置定时器的初始化配置通常涉及到以下几个方面的设置：

定时器模式（计数模式、PWM模式等）

计数方向（向上计数、向下计数）

预分频器设置

自动重载寄存器（ARR）设置

输出比较模式（如果适用）

以下是一个基本的定时器初始化配置示例，以设置定时器2为向上计数模式、预分频器为1、自动重载值为10000为例：

// Enable TIMx clock
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIMxEN;

// Set timer mode to up-counting mode
TIMx->CR1 &= ~TIM_CR1_DIR;

// Set prescaler value (PSC)
TIMx->PSC = 1;

// Set auto-reload value (ARR)
TIMx->ARR = 10000;

// Enable update event interrupt
TIMx->DIER |= TIM_DIER_UIE;

// Enable timer counter
TIMx->CR1 |= TIM_CR1_CEN;

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。

定时器中断配置在使用定时器中断之前，我们需要先配置相应的中断使能和优先级。以下是一个基本的定时器中断配置示例，以配置定时器2的中断为例：

// Enable TIMx interrupt in NVIC
NVIC->ISER[0] |= NVIC_ISER_SETENA_TIMx_IRQ;

// Set TIMx interrupt priority
NVIC_SetPriority(TIMx_IRQn, 2);

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。

中断服务函数编写在使用定时器中断时，我们需要编写相应的中断服务函数来处理中断事件。以下是一个基本的中断服务函数编写示例，以处理定时器2的中断为例：

void TIMx_IRQHandler(void)
{
    // Check if update interrupt flag is set
    if(TIMx->SR & TIM_SR_UIF)
    {
        // Clear update interrupt flag
        TIMx->SR &= ~TIM_SR_UIF;

        // TODO: Add code to handle the interrupt event
    }
}

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。

定时器中断案例：延时函数定时器中断非常适合用来实现精确的延时函数。以下是一个基本的定时器中断延时函数示例，以实现延时1秒为例：

void delay_us(uint32_t us)
{
    // Calculate the number of timer cycles required for the delay
    uint32_t cycles = us * (SystemCoreClock / 1000000);

    // Reset timer counter
    TIMx->CNT = 0;

    // Enable timer counter
    TIMx->CR1 |= TIM_CR1_CEN;

    // Wait until timer counter reaches the desired value
    while(TIMx->CNT < cycles);

    // Disable timer counter
    TIMx->CR1 &= ~TIM_CR1_CEN;
}

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。

定时器中断案例：PWM输出定时器中断还可以用来实现PWM输出功能。以下是一个基本的定时器中断PWM输出示例，以实现周期为1秒、占空比为50%的PWM信号为例：

void PWM_Init(void)
{
    // Enable TIMx clock
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIMxEN;

    // Set timer mode to up-counting mode
    TIMx->CR1 &= ~TIM_CR1_DIR;

    // Set prescaler value (PSC)
    TIMx->PSC = 1;

    // Set auto-reload value (ARR)
    TIMx->ARR = 10000;

    // Set PWM mode 1 (channel 1)
    TIMx->CCMR1 &= ~TIM_CCMR1_OC1M;
    TIMx->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2;

    // Set PWM duty cycle (channel 1)
    TIMx->CCR1 = 5000;

    // Enable output compare 1 preload
    TIMx->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1PE;

    // Enable update event interrupt
    TIMx->DIER |= TIM_DIER_UIE;

    // Enable timer counter
    TIMx->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
}

void TIMx_IRQHandler(void)
{
    // Check if update interrupt flag is set
    if(TIMx->SR & TIM_SR_UIF)
    {
        // Clear update interrupt flag
        TIMx->SR &= ~TIM_SR_UIF;

        // Toggle output pin state (channel 1)
        GPIOx->ODR ^= GPIO_Pin_x;
    }
}

请注意，上述代码中的"TIMx"应替换为实际使用的定时器名称，如"TIM2"、"TIM3"等。此外，还需要根据具体的应用需求来配置输出引脚的GPIO端口和引脚号。

以上就是本教程对于STM32定时器中断的详细介绍和代码案例。希望通过本教程的学习，您能够更加深入地理解STM32定时器的使用

作者：大黄鸭duck.