STM32学习笔记07—基础定时器实验

7.1 STM32定时器概述
       STM32内部共有8个定时器，其中Timer1和Timer8属于高级定时器，Timer2~Timer5属于通用定时器，8个定时器的资源独立，互不影响。
1 h: X. P, A6 `, o/ t       STM32的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的16位自动装载计数器（CNT）构成。STM32的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）等。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。
! b( }7 L. `* f7 `1 H通用定时器的内部结构如下图所示。
1 W. w9 ]) E' N

: D" z( G3 @$ V& M$ R4 V8 m% l5 m- B: y

7.2 相关寄存器
5 t5 U. D2 E- j" G要使用通用定时器的基本功能，一共需要配置4个寄存器，剩余的寄存器都是在输入捕获和输出比较中使用到的。
7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1

Bit 9~Bit 8：时钟分频系数，定义定时器输入时钟频率与数字滤波器采样频率之间的分频系数
       00：采样频率与定时器输入频率相等
       01：采样频率是定时器输入频率的2倍
; U- h) K/ v! F6 |+ H       10：采样频率是定时器输入频率的4倍
       11：保留
Bit 7：自动重装载使能
       0：TIMx_ARR寄存器中没有缓冲
       1：TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器
Bit 6~Bit 5：选择中央对齐模式
3 c8 y5 g: V! l- c8 h       00：边沿对齐模式，计数器根据方向位DIR计数
8 A5 [& l9 b2 W2 y5 _2 ^- ~; ^       01：中央对齐模式1，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下计数时被设置
       10：中央对齐模式2，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向上计数时被设置
       11：中央对齐模式3，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下和向上计数时       被均设置
Bit 4：计数方向
/ a- P+ H) Y7 e* I0 C. q9 i# ]       0：向上计数，计数器从0计数到TIMx_ARR寄存器的数据时重新从0开始并产生一个计数器溢出事件
       1：向下计数，计数器从TIMx_ARR寄存器的数据计数到0时重新从TIMx_ARR寄存器的数据开始并产生一个计数器溢出事件
Bit 3：单脉冲模式
       0：发生更新事件时计数器不停止
       1：在发生下一次更新事件时，计数器停止
Bit 2：更新请求源
# [& ?) D) O) h* I. j. P       0：如果使能了更新中断或DMA请求，计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新都产生更新中断或DMA请求
       1：如果使能了更新中断或DMA请求，只有计数器溢出才产生更新中断或DMA请求
Bit 1：禁止更新
       0：允许UEV。更新事件由计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新事件产生
1 {6 U8 Q* N% J       1：不产生更新事件
Bit 0：使能计数器
: Z. \  p4 r# p       0：禁止计数器
! r9 v- N5 }8 d! ]) h7 M       1：使能计数器
" P& A, Q& H! H1 X7 b7.2.2 DMA/中断使能寄存器：TIMx_DIER
( U# ~3 H* x6 a  c5 p: ?

3 o; s$ o6 Y2 @$ `) J+ m2 \

Bit 14：允许触发DMA请求
       0：禁止触发DMA请求
5 `4 K$ @$ C3 w       1：允许触发DMA请求
8 h- K' G7 d/ T# [7 f' ZBit 12：允许捕获/比较4的DMA请求
: p( f, `" K, o: ?% ?       0：禁止捕获/比较4的DMA请求
; M/ p: B( [9 Q4 ]2 ?       1：允许捕获/比较4的DMA请求
6 n$ R1 j6 ?  r- O  W, CBit 11：允许捕获/比较3的DMA请求
; a7 ^3 N; y6 g. A! p! x4 Q       0：禁止捕获/比较3的DMA请求
' M& U9 W$ O# w1 L! z       1：允许捕获/比较3的DMA请求
5 d3 _# ^& e* D( Z9 }6 w/ vBit 10：允许捕获/比较2的DMA请求
       0：禁止捕获/比较2的DMA请求
$ L, F4 t1 S3 Y: \, k7 A+ p       1：允许捕获/比较2的DMA请求
Bit 9：允许捕获/比较1的DMA请求
1 b. B& ?7 ]$ A" R/ K( D       0：禁止捕获/比较1的DMA请求
       1：允许捕获/比较1的DMA请求
: k# x) j+ `5 G& IBit 8：允许更新的DMA请求
       0：禁止更新的DMA请求
       1：允许更新的DMA请求
, G" I' \0 x* M% y! O- `Bit 6：触发中断使能
       0：禁止触发中断
       1：允许触发中断
' J+ H- V6 G* k' A# G6 iBit 4：允许捕获/比较4的中断
       0：禁止捕获/比较4的中断
       1：允许捕获/比较4的中断
5 C* _: ?0 A9 |& I. B1 RBit 3：允许捕获/比较3的中断
, g! q; v6 j4 {' ]) n9 V# d) o; g       0：禁止捕获/比较3的中断
       1：允许捕获/比较3的中断
Bit 2：允许捕获/比较2的中断
( p& W# b' T8 f4 r+ E5 v# d       0：禁止捕获/比较2的中断
5 z7 F' C: J7 M" b3 P; ~) B       1：允许捕获/比较2的中断
Bit 1：允许捕获/比较1的中断
       0：禁止捕获/比较1的中断
       1：允许捕获/比较1的中断
1 p( D& G# ~; O8 m! j" Y5 a/ k" u- BBit 0：允许更新中断
8 a( x! x* |% _" S+ n       0：禁止更新中断
       1：允许更新中断
7.2.3 预分频寄存器：TIMx_PSC

Bit 15~Bit 0：预分频器的值，计数器的时钟频率计算公式为
, Y  [( I  P  \! y8 e- t4 M

7.2.4 自动重装载寄存器：TIMx_ARR
5 c  w  S3 k2 w

3 E& M  ~& J7 m0 o3 z

Bit 15~Bit 0：自动重装载的值，该值就是传送到实际的自动重装载寄存器的数值，当该寄存器的值为空时，计数器不工作。
7.2.5 状态寄存器：TIMx_SR
$ E* U7 f, c! v- S) J

1 y* p) _- `1 h. T/ X

Bit 12：捕获/比较4重复捕获标记
0 L* w, J$ |2 i2 y6 h8 ]0 A       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时，CC4IF的状态已经为1
; G% V" X6 ]4 k$ r3 A$ ^Bit 11：捕获/比较3重复捕获标记
$ b- Y/ c) r8 P       0：无重复捕获产生
9 Q# X7 w' ^/ Z       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时，CC3IF的状态已经为1
Bit 10：捕获/比较2重复捕获标记
       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR2寄存器时，CC2IF的状态已经为1
Bit 9：捕获/比较1重复捕获标记
. j) q! [1 T& d5 h" c4 `* E7 W       0：无重复捕获产生
       1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时，CC1IF的状态已经为1
Bit 6：触发器中断标记
8 D) R  m# Y* i       0：无触发事件产生
       1：触发器中断等待响应
Bit 4：捕获/比较4中断标记
       通道CC4配置为输出模式：
       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR4的值匹配
* r# G. ^9 k: V7 P. ~       通道CC4配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
  c0 I2 u% u. g" _0 O9 q       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR4中（在IC4上检测到与所选极性相同的边沿）
/ T. p0 d: c) G1 t* J* N* aBit 3：捕获/比较3中断标记
( d' Y; e# _4 y1 \       通道CC3配置为输出模式：
       0：无匹配发生
' B; T2 ]; w% r; d4 O2 @1 t' y) r       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配
/ ~7 o: C( Z( P  y       通道CC3配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR3中（在IC3上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 2：捕获/比较2中断标记
       通道CC2配置为输出模式：
       0：无匹配发生
& D) }  W) B% Q- i$ S: ]1 A8 g       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配
  z2 r; O. y, M2 a% ^/ l2 g  C       通道CC2配置为输入模式：
" E0 _( z1 e/ E. U) p       0：没有输入捕获产生
- u& x' ^. Z$ ~* N) n       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR2中（在IC2上检测到与所选极性相同的边沿）
) b+ D6 }' B! U) w, B% `Bit 1：捕获/比较1中断标记
       通道CC1配置为输出模式：
$ I$ C+ @( Q, W7 H- n       0：无匹配发生
       1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配
       通道CC1配置为输入模式：
       0：没有输入捕获产生
) ?' y+ ~) ?- s. j' O* b       1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR1中（在IC1上检测到与所选极性相同的边沿）
( w* k" J- S9 [1 h# A+ Y/ bBit 0：更新中断标记
8 _% x. ^, b; F9 c5 g/ ~3 j! Q       0：无更新事件产生
) C3 `5 I+ D; r5 L, [! c  @       1：更新中断等待响应，当产生更新事件时该位由硬件置1，由软件清0
; z/ R3 l3 D/ K3 L7.2.6 计数器：TIMx_CNT
" v' i) k6 X- Y; ~& P

Bit 15~Bit 0：计数器的值
7.3 定时器例程
$ b5 r8 r% N. ]0 x利用定时器1实现LED以1Hz闪烁，LED接在PA1上。
, S; V. T! Z$ C- r3 _7 p7 I/ @( m（1）创建TIM1驱动文件，tim.c和tim.h，并将文件添加进工程。

, E) v* m$ k! V5 Y! r

（2）在寄存器文件中添加定义如下图所示。
! X7 q# n/ t: ?9 e) s1 t添加定时器地址
. S: R6 F3 M5 `+ l$ K, s

添加定时器结构体映射
8 H% D* k0 m  G

9 S7 {# @3 p+ X. x4 m6 ?

（3）tim.h写入如下图所示代码

（4）tim.c写入如下所示代码
; j0 o5 c9 ~, t- W& M4 r( ?

1. 
   1 J. ^  @4 e* [
2. #include "tim.h"
   0 J! i8 i2 A+ M1 d1 U! k- x
3. /***************************************************
   ; [. O8 O) }7 o5 ^; J. t0 l8 p
4. Name    :TIM7_IRQHandler
   $ D4 I# J" b' C/ T9 ]8 K3 z
5. Function    :TIM7中断服务函数
   1 L" a+ B/ X, [
6. Paramater  :None
   8 u7 b4 L3 D2 o4 }% \$ t# x5 x
7. Return    :None
   
8. ***************************************************/
   5 H! a8 W8 v: [! u: g  s
9. u8 TIM1_Count ;
   ( c8 J) [, I. _' D
10. void TIM1_UP_IRQHandler()
    
11. {
    
12.   if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
    . ?: _3 `, n* @3 F
13.   {
    ) P+ t/ U' I; q: ]+ i: S7 m6 B
14.     TIM1_Count ++ ;
    
15.     if( TIM1_Count==1 )
    
16.       LED = 0 ;
    % ~, R5 ]+ g" ]# ~# b& O
17.     else if( TIM1_Count==2 )
    
18.     {
    
19.       LED = 1 ;
      R8 H) L; m1 ?5 z$ r# j' Q% o
20.       TIM1_Count = 0 ;
    
21.     }
    
22.   }
    / @* U* _, {+ m, ]1 ]7 R
23.   TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
    3 K, o+ T) ~5 U% ^& ?
24. }
    ! N" C" p; _5 n/ E% M0 f4 h4 \5 \4 E
25. /***************************************************
    
26. Name    :TIM7_Init
    # J8 B) G! R" g
27. Function    :TIM7初始化
    7 S: m3 J' U0 G" Y. S
28. Paramater  :
    8 O0 A0 c' T- L1 g( _
29.       psc:预分频系数
    
30.       arr:重装载值
    
31. Return    :None
    
32. ***************************************************/
    9 O3 c2 a1 R& ?# y/ p, {
33. void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
    5 T% I8 I/ \! d, ~' U
34. {
    
35.   //LED初始化
    ' T' D" `) J5 Y% i4 c- }- L# q
36.   RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
    
37.   GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
    $ S5 I' a" M) N1 }  \0 B
38.   GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
    
39.   LED = 1 ;
    # G  @1 g1 Q, O$ ^$ r) S2 B9 T
40.   //定时器初始化
    
41.   RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
    
42.   TIM1->DIER |= 1<<0 ;
    
43.   TIM1->PSC = psc ;
    0 x5 T6 Z$ r+ G9 V! L- E
44.   TIM1->ARR = arr ;
    
45.   TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
    4 q8 e  r+ ?1 Q
46.   NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
    & |( ?; b, F. C0 i
47.   }

复制代码

（5）主函数编写如下所示代码

7.4 软件仿真截图
$ o) P8 ]+ Y) g  L6 f
3 A  g% @7 V1 R  K# Q: @1 F  }; c


* B' T6 u3 F8 c8 B$ w2 c9 j3 D% d