【STM32】通用定时器TIM（时钟源选择与更新中断）

本篇博客重点在于标准库函数的理解与使用，搭建一个框架便于快速开发

通用定时器简介

定时器时钟使能

选择时基单元时钟源

TIM(Timer)定时器

定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断

16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时

不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能

根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

定时器类型

STM32F103C8T6定时器资源:TIM1、TIM2、TIM3、TIM4

通用定时器简介

通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。

它适用于多种场合，包括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)。

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。

每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。它们可以一起同步操作.

STM32F10xxx通用定时器为TIM2、TIM3、TIM4和TIM5

本篇博客学习定时器时钟源选择与定时中断

定时中断基本结构

定时器时钟使能

通用TIMx (TIM2、TIM3 、TIM4 和TIM5)定时器在APB1总线（如图）

由RCC时钟树知，应使能外部时钟

cpp 复制代码

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

选择时基单元时钟源

选择时基单元时钟源，经过分频器分频后的时钟给CNT计数器提供时钟脉冲

时钟源选择框图

内部时钟源

cpp 复制代码

	/*配置时钟源*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//配置TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟

外部时钟源

外部时钟模式2：ETR外部时钟作为时基单元的时钟源

cpp 复制代码

TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x0F);
	//选择外部时钟模式2，时钟从TIM_ETR引脚输入
	//注意TIM2的ETR引脚固定为PA0，无法随意更改
	//最后一个滤波器参数加到最大0x0F，可滤除时钟信号抖动

参数2：

|------------------------|---------|
| 参数2 | 描述 |
| TIM_ExtTRGPSC_OFF | 外部时钟不分频 |
| TIM_ExtTRGPSC_DIV2 | 外部时钟二分频 |
| TIM_ExtTRGPSC_DIV4 | 外部时钟四分频 |
| TIM_ExtTRGPSC_DIV8 | 外部时钟八分频 |

参数3：

|------------------------------------|-------------------------|
| 参数3 | 描述 |
| TIM_ExtTRGPolarity_Inverted | TIM 外部触发极性翻转：低电平或下降沿有效 |
| TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted | TIM 外部触发极性非翻转：高电平或上升沿有效 |

参数4：

配置ETR时钟源

cpp 复制代码

//TIM_InternalClockConfig(TIM2);将这行代码改为下面配置外部时钟的代码，由内部时钟切换为外部时钟	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//在PA0引脚输入时钟
	
	/*外部时钟配置*/
	TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x0F);

其他外部时钟源本博客不涉及

时基单元初始化

时基单元包含： ● 计数器寄存器(TIMx_CNT) ● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC) ● 自动装载寄存器 (TIMx_ARR)

可编程通用定时器的主要部分是一个16位计数器和与其相关的自动装载寄存器。这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。此计数器时钟由预分频器分频得到。计数器、自动装载寄存器和预分频器寄存器可以由软件读写，在计数器运行时仍可以读写。

cpp 复制代码

	/*时基单元初始化*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		//时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	//计数器模式，选择向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;				//计数周期，即ARR的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;				//预分频器，即PSC的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;			//重复计数器，高级定时器才会用到
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);				//将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元

TIM_ClockDivision：

更新中断使能

cpp 复制代码

	/*中断输出配置*/
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);						//清除定时器更新标志位
	//TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件
	//若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断
	//如果不介意此问题，则不清除此标志位也可
     
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);//使能TIM2的更新中断

   //配置TIM2到NVIC的通道
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

定时器使能

配置完上面，需使能定时器，计数器才开始计数，不使能不计数

cpp 复制代码

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

定时器中断代码

定时器中断代码选择得是内部时钟源，如果要选择外部时钟源，将内部时钟源的代码更改为外部时钟源即可，再根据需求适当调整分频器和自动重装器。

Timer.h

cpp 复制代码

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

void Timer_Init(void);

#endif

Timer.c

cpp 复制代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Timer_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}


/*
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)
	{
		
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
	}
}
*/

获取计数值

封装好得获取计数值的函数，初始化定时器后调用该函数，获取定时器的CNT计数器值

cpp 复制代码

/**
  * 函    数：返回定时器CNT的值
  * 参    数：无
  * 返 回 值：定时器CNT的值，范围：0~65535
  */
uint16_t Timer_GetCounter(void)
{
	return TIM_GetCounter(TIM2);	//返回定时器TIM2的CNT
}