STM32定时器详解与运用指南

一、定时器基本定时功能

1.定时器本质及应用方面

定时器本身就是计数器！定时器本身就是计数器！定时器本身就是计数器！但更厉害的是，它可以通过各种不同的计数姿势的巧妙组合，实现普通的定时功能。

2.定时器的分类

在STM32的F10系列芯片中，有八个定时器，这是专业介绍

那我们到底该怎么选择用哪个类型的定时器呢？

这是一个大概，具体情况具体分析

3.如何实现定时？

芯片内部传送一个72MHz的方波信号，给计时器。由于72MHz是指一秒传输72000000个方波（一个高电平，一个低电平）而我们的计数器是16bit,1bit就是一位，只能写0和1；16bit=2的16次方=65536.远远小于72000000，所能计时的秒数很低。为了满足我们更高的计时需要，我们在计时器前加一个预分频器，起到一个分频的作用，当将预分频器设为1时，72MHz经过它的处理，会变成一秒输出36000000，给计时器。但预分频器也是有上限的，不能无限分频，它也是16bit(65536)。当两个器都是取值为65536时，我们可以计时59秒多。我们这样子就可以解决计时秒数低的问题。

但我们如何得到一个具体的时间，这里就要引出自动重装载寄存器，假设令自动重装载寄存器值为3，那么当计数器从0数到3时，自动重装载寄存器检测到计数器的值与它相同时，就会产生一个中断标志位，所以我们可以使用中断服务函数，让芯片去执行别的功能。而计数器又会从0开始数数，如此的进行重复。

举个例子：传过来一个72MHz的信号，我们一般将预分频器设为7200-1（因为从0开始数数，分频7200次就要将它赋值为7200-1），这样计数器就一秒中数10000次（72000000/7200=10000）。如果我们想实现1秒的计时，此时只需要让自动重装载寄存器的值为10000就可以达到此效果。

如图，图片来源哔哩哔哩上的keysking博主

二、定时器的外部时钟

输入滤波会过滤一些微小的抖动。

边沿检测器会根据我们的配置，检测输入信号的边沿并输出一个脉冲。有三个不同的配置，上升沿，下升沿，双边沿。

整体逻辑：通用或者高级定时器有四个输入通道，其中通道1和通道2在经过输入滤波和边沿检测后，分别输出了TI1FP1和TI2FP2（可以选择上升沿，下升沿，双边沿）进入触发器，另外通道1还输出了一个只能是双边沿触发产物的TI1_ED,然后还有个外部触发器输入ETR,它在一通操作后，可以通过触发器进入从模式控制器，也可以直接进入触发控制器。

三、配置代码实现定时器使得灯每秒亮一次灭一次

编程思路

系统内部原理：看上面这个图画红线的地方，它需要走到AHB系统总线，然后再走到APB1的TIM2; 同理小灯的GPIOA引脚在APB2上，AHB总线下面时时钟控制（RCC），我们同样也需要使能对应APB1和APB2上的时钟，也要配置。

1.使能时钟 定时器时钟（RCC）

2.配置定时器结构体

3.开启定时器中断，配置中断结构体

4.写中断服务函数，并清除中断标志位

进入代码部分

我在每行代码旁都写了相关的注释说明，请大家往下观看

led.c文件

#include "stm32f10x.h"    //包含led.h文件
#include "main.c"

//初始化LED灯的函数——定义（在led.c文件），声明（在led.h文件）,调用（在main.c文件）
void Chion_Led_Init(void)	
{
    //初始化LED引脚GPIOA1

    GPIO_InitTypeDef led_initstruct;    //定义GPIO的结构体

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA  , ENABLE );    //初始化时钟APB2的GPIOA

    led_initstruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //配置GPIO1的引脚
	led_initstruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;            //配置引脚的输出速度为2MHZ
	led_initstruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;      //配置引脚的模式为推挽输出
    GPIO_Init(GPIOA, &led_initstructt);               //初始化GPIO的结构体

}

这里我们在选择LED引脚模式的时候，通常使用推挽输出，因为推挽输出的特性就是推挽输出能够同时驱动高电平和低电平，这样我们能够很直观的看出小灯是否亮灭，不用担心输出不稳导致的问题。

tim.c文件

#include "tim.h"
#include "stm32f10x.h"

void tim_config(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIMinitStructure;//定义定时器结构体
	NVIC_InitTypeDef NVICinitStructure;//定义中断结构体
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE );//初始化时钟

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1 );//选了优先级第一组

	
	TIMinitStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;//表示不分频，直接使用APB1总线时钟作为            
    定时器的时钟源，可以实现更高的时间精度
	TIMinitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//选择向上计数模式，如果没有特殊需 
    求，那么向上计数模式是一个默认且合理的选择
	TIMinitStructure.TIM_Period = 10000-1;//配置自动重装载寄存器，达到一万进入中断
	TIMinitStructure.TIM_Prescaler = 7200-1;//在本例中系统时钟为72MHz,通过预分频器可以降低到 
    10kHz.算式为72000000/7200 =10000。为啥降到10000，是因为计数器最大只能数到65535，取一个中 
    间值。

    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIMinitStructure);//初始化定时器结构体
    TIM_ITConfig( TIM2,TIM_IT_Update, ENABLE );//打开定时器中断
    TIM_Cmd( TIM2, ENABLE);//为了计算更精确，再引入一个时钟，TIM2是根据我们自己选择的
	
	
	
	NVICinitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM2_IRQn;//中断向量，每数一秒，进入中断
	NVICinitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =1;//在优先级第一组里，随便选一个范 
    围内的数字，这个是抢占优先级
	NVICinitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;//响应优先级
	NVICinitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;//让中断开始工作
    NVIC_Init( &NVICinitStructure);//初始化中断结构体



}

因为定时器文件里包含定时器和中断，有点复杂，我们需要有个顺序，防止漏了什么代码没敲。

在这我写代码的顺序是这样的先定义定时器结构体，配置定时器结构，再初始化定时器，最后把相应的时钟使能；

再到中断，先定义中断结构体，配置中断向量，这里要注意的是当我们配置优先级时，一定不要忘了写这个代码在上面NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1 )这个是告诉电脑你选了什么组，要记得写，然后就是配置抢占优先级，响应优先级，由于我这里就用了一个中断，所以数字只要是在组的范围内都可以选，最后就是要让中断使能，并且初始化就好啦！

小灯为什么是1s灯亮，1s灯灭呢？

因为我在配置定时器，计数器开始工作，数到一万时，和自动重装载寄存器（赋值为一万）相同时，产生中断标志位，就进入中断函数（main.c中的void TIM2_IRQHandler(void)），实现灯1s闪烁。

原理：一般来说，都传输72MHz方波信号，也就是1秒传过来一个72MHz的信号，我们一般将预分频器设为7200-1（因为从0开始数数，分频7200次就要将它赋值为7200-1），这样计数器就一秒中数10000次（72000000/7200=10000）。

如果我们想实现1秒的计时，此时只需要让自动重装载寄存器的值为10000就可以达到此效果。

main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "main.h"
#include "led.h"
#include "tim.h"



int  main()
{
	
	 led_config();
	 tim_config();
 
GPIO_SetBits(GPIOA,  GPIO_Pin_1);//让小灯熄灭

	while (1)
	{
		 
	}
   
}
void TIM2_IRQHandler(void)//中断函数
	
{
	static uint16_t temp;//静态变量，所以第一次为0
	
  if(TIM_GetITStatus(TIM2,  TIM_IT_Update) !=RESET)//如果发生中断，产生中断标志位
	{
	
			if(temp++ %2 ==1)//这里表示0除以2，但经历完这个语句，temp变为1
			{
			 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);//灯亮

			
			}
			else
			{
				 GPIO_SetBits(GPIOA,  GPIO_Pin_1);//灯灭

			
			}
	}
 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update );//清除中断标志位



}

这里我首先让小灯熄灭，我后续更好判断，然后我们就要写一个中断函数了，需要用到一个静态变量，这个变量的好处就是可以从0开始数数，与定时器原理相同，不会有歧义。初学的小伙伴记下这个函数就好啦！因为我们是想实现小灯1s亮，1s灭，所以只要我们将这个函数配置为除以2，根据余数是0，让灯灭；余数是1，让灯亮就好了，最后一定要清除中断标志位！

作者：most diligent