【STM32】定时器

一、 定时器概述
  1. 定义

​ 设置等待时间, 到达后则执行指定操作的硬件。

  1. STM32F407 的定时器有以下特征

​ 具有基本的定时功能, 也有 PWM 输出(灯光亮度控制、 电机的转速)、 脉冲捕获功能(红外捕捉)。

2 个高级控制定时器、 10 个通用定时器和 2 个基本定时器

​ 高级控制定时器(TIM1 和 TIM8)

​ 具有 16 位定时器功能, 也具有 PWM 输出高级控制功能, 一个定时器支持多路的 PWM 输出。

​ 通用定时器(TIM2 到 TIM5)

​ 具有 16 位定时功能, 也具有 PWM 输出控制功能, 一个定时器支持 1 路的 PWM 输出。

​ 通用定时器(TIM9 到 TIM14)

​ 具有 16 位定时功能, 也具有 PWM 输出控制功能, 一个定时器支持 1 路的 PWM 输出。

​ 基本定时器(TIM6 和 TIM7)

​ 具有 16 位定时功能

​ 注: TIM 是 TIMER 英文的缩写

3.STM32定时器区别

  1. 通用定时器功能特点描述

​ STM3 F4的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能特点包括:

​ 16 /32 位向上、向下、向上/向下(中心对齐)计数模式,自动装载计数器(TIMx_CNT)。

​ 16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC),计数器时钟频率的分频系数 为 1~65535 之间的任意数 值。

​ 4 个独立通道(TIMx_CH1~4),这些通道可以用来作为:

​ ① 输入捕获

​ ② 输出比较

​ ③ PWM 生成(边缘或中间对齐模式)

​ ④ 单脉冲模式输出

​ 可使用外部信号(TIMx_ETR)控制定时器和定时器互连(可以用 1 个定时器控制另外一个定时器)的同 步电路。

  1. 计数模式

    通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。

    ①向上计数模式:计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。

    ②向下计数模式:计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始,并产生一个计数器向下溢出事件。

    ③中央对齐模式(向上/向下计数):计数器从0开始计数到自动装入的值-1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件;然后再从0开始重新计数。

  2. 定时器工作过程

  1. 计数时钟选择
  1. 时基单元
二.定时器配置
  1. 时钟选择

    内部时钟(CK_INT)

    外部时钟模式:外部输入脚(TIx)

    外部时钟模式2:外部触发输入(ETR)(仅适用TIM2,3,4)

    内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器,如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器

  2. 内部时钟选择

  1. 通用定时器寄存器
    1. 计数器当前值寄存器CNT

​ 2. 预分频寄存器TIMx_PSC

​ 3. 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)

​ 4. 控制寄存器1(TIMx_CR1)

通用寄存器库函数常用库函数:stm32f4xx_tim.c/.h
  1. 定时器参数初始化

    c 复制代码
     void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, 
                           TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
  2. 定时器使能函数:

    c 复制代码
    void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)
  3. 定时器中断使能函数:

    c 复制代码
    void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);
  4. 状态标志位获取和清除

    c 复制代码
    FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
    void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
    ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
    void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
溢出时间
c 复制代码
Tout(溢出时间)=(ARR+1)(PSC+1)/Tclk

PSC: 预分频器

ARR : 预转载值

作业
使用定时器3控制LED0 500ms进行闪烁
使用定时器8控制LED1 2000ms进行闪烁
c 复制代码
#include "led.h"
#include "beep.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"

void init_TIM3(void)
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;


	// 使能定时器3系统时钟源
	// APB1 :42M
    // TIM3 : 42*2 = 84M == 1s	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	// 配置定时时间 1s
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000-1; // 重装载寄存器
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8400-1; // 分频系数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; // 时钟二次分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

	/* TIM Interrupts enable */
	TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
	
	/* TIM3 enable counter */
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

}

void init_TIM8()
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	// APB2时钟源为84M
	// TIM8时钟源是84*2 = 168M
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE);
	
	// 配置中断控制向量表,确定并绑定中断服务函数
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM8_UP_TIM13_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	
	// 配置定时时间 2s
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 20000-1; // 重装载寄存器
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 16800-1; // 分频系数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; // 时钟二次分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_TimeBaseStructure);

	/* TIM Interrupts enable */
	TIM_ITConfig(TIM8, TIM_IT_Update, ENABLE);
	
	/* TIM3 enable counter */
	TIM_Cmd(TIM8, ENABLE);

	
}

// 定时器3中断服务函数
void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
	{
		PFout(10) ^= 1;

		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
	}
  
}

// 定时器8
void TIM8_UP_TIM13_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM8, TIM_IT_Update) != RESET)
	{
		PFout(9) ^= 1;

		TIM_ClearITPendingBit(TIM8, TIM_IT_Update);
	}
  
}


int main()
{
	init_led();
	 
	init_TIM3();
	
	init_TIM8();

	while(1)
	{
	}
}
总结:
  1. 确定定时器工作频率,只有确定好定时器工作频率才能计算定时时间

  2. 确定定时器分频后的频率

    1. 定时器的分频器为psc,数值范围是 (0 - 2^16)-1
  3. 确定ARR装载寄存器Pre的数值,数值范围是 (0 - 2^16)-1

  1. 根据公式计算

    定时器最后的频率是 : 84000000 / psc = 1S

    根据等比 规则

  1. 附带定时器工作流程图
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