STM32基础教程——定时器

前言

TIM定时器（Timer）: STM32的TIM定时器是一种功能强大的外设模块，通过时基单元 （包含预分频器、计数器和自动重载寄存器）实现精准定时和计数功能。其核心原理是：内部时钟 （CK_INT）或外部时钟 经预分频器 分频后驱动计数器 ，当计数器 达到自动重载寄存器 （ARR）设定的值时触发更新事件，可产生中断 或DMA请求 ，并自动重置计数器重新开始计数。定时器 分为高级定时器 （TIM1/TIM8）、通用定时器 （TIM2-5）和基本定时器 （TIM6/TIM7），功能逐级递减：高级定时器 支持PWM生成、死区控制、刹车保护等复杂功能；通用定时器 支持输入捕获、输出比较及编码器接口；基本定时器仅提供基础定时中断。通过配置预分频值（PSC）和自动重载值（ARR），可灵活设置定时周期（T = (PSC+1)*(ARR+1)/时钟频率），并支持APB总线时钟级联扩展超长定时。此外，TIM还支持主从模式、外部时钟输入及硬件触发DAC等高级应用，广泛用于PWM控制、信号测量、定时任务调度等场景。

技术实现

原理图

无

接线图

定时器定时中断

代码实现

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"						//延时函数
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"

uint16_t Num = 0;

int main(void)
{
	/*
		OLED初始化
	*/
	OLED_Init();
	/*
		定时器初始化
	*/
	Timer_Init();
	/*
		OLED显示
	*/
	OLED_ShowString(1,1,"Num:");					//在第一行第一列开始显示字符串
	OLED_ShowString(2,1,"Counter:");				//在第二行第一列开始显示字符串
	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1,5,Num,5);					//显示中断计数变量Num
		OLED_ShowNum(2,9,TIM_GetCounter(TIM2),5);	//显示定时器当前计数器的值
	}
}

Timer.h

#ifndef __TIMER_H__
#define __TIMER_H__

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Timer_Init(void);

#endif

Timer.c

#include "Timer.h"


extern uint16_t Num;
/**@brief  初始化通用定时器2
  *@param  none 
  *@retval none
**/
void Timer_Init(void)
{
	/*
		开启高速总线APB1时钟
	*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	/*
		选择时钟模式为内部时钟，定时器时钟频率为72MHz
	*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);											//系统默认时钟模式为内部时钟模式，不调用该函数并不会影响时钟模式配置为内部时钟模式
	/*
		配置时基单元
	*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision 	= TIM_CKD_DIV1;				//选择分频模式为不分频
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode 		= TIM_CounterMode_Up;		//选择计数模式为向上计数
	/*
		预分频值与自动重装值计算
		计数器溢出频率(计数器每秒记多少个数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)
	*/
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period 			= 10000-1;					//自动重装值（当计数器到达该预设值会将重装寄存器重新加载到计数寄存器中））
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler	 	= 7200-1;					//预分频值
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter= 0;						//重复计数器，只有高级定时器才有，通用定时器用不到，直接赋值为0
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);
	
/**
  *@note:该程序在复位后计数变量的值为1，说明复位后中断函数在初始化后就立刻进入一次。
  * 		原因是：因为预分频器有个缓冲寄存器，我们写的值只有在更新事件时才会起作用，
  *					为了使我们写的值立刻起作用，在TIM_TimeBaseInt()函数末尾手动生成了一个更新事件，
  *					使预分频器的值有效。但会使更新事件和更新中断同时发生，更新中断会置更新中断标志位。
  *		//Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter
  *			//values immediately 
  *		TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;   
  *     TIM2_EGR寄存器中的UG位置一，重新初始化计数器，产生一个更新事件，然后会进入中断  
**/
	/*
		清除更新中断标志位
	*/
	TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);									//将更新标志位取反，取消更新事件
	/*
		使能中断输出控制
	*/
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	/*
		配置NVIC
	*/
	 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);						//NVIC优先级分组选择分组2
	/*
		NVIC初始化
	*/
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel 					= TIM2_IRQn;		//中断通道选择TIM2全局中断
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd 					= ENABLE;			//启用NVIC通道
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 	= 2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority			= 1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
	/*
		启动定时器
	*/
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

/**@brief  通用定时器2中断
  *@param  none 
  *@retval none
**/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)							//获取TIM中断标志位
	{
		Num++;
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);							//清除中断标志位
	}
}

OLED.h

#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H

void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);

#endif

OLED.c

#include "stm32f10x.h"
#include "OLED_Font.h"

/*引脚配置*/
#define OLED_W_SCL(x)		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(x))		//可更改引脚配置
#define OLED_W_SDA(x)		GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x))		//更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_x

/*引脚初始化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;								//将引脚的输出模式设置为开漏输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	//更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_x
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	//更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_x
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	OLED_W_SCL(1);
	OLED_W_SDA(1);
}

/**
  * @brief  I2C开始
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_I2C_Start(void)
{
	OLED_W_SDA(1);
	OLED_W_SCL(1);
	OLED_W_SDA(0);
	OLED_W_SCL(0);
}

/**
  * @brief  I2C停止
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_I2C_Stop(void)
{
	OLED_W_SDA(0);
	OLED_W_SCL(1);
	OLED_W_SDA(1);
}

/**
  * @brief  I2C发送一个字节
  * @param  Byte 要发送的一个字节
  * @retval 无
  */
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i)));
		OLED_W_SCL(1);
		OLED_W_SCL(0);
	}
	OLED_W_SCL(1);	//额外的一个时钟，不处理应答信号
	OLED_W_SCL(0);
}

/**
  * @brief  OLED写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{
	OLED_I2C_Start();
	OLED_I2C_SendByte(0x78);		//从机地址
	OLED_I2C_SendByte(0x00);		//写命令
	OLED_I2C_SendByte(Command); 
	OLED_I2C_Stop();
}

/**
  * @brief  OLED写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{
	OLED_I2C_Start();
	OLED_I2C_SendByte(0x78);		//从机地址
	OLED_I2C_SendByte(0x40);		//写数据
	OLED_I2C_SendByte(Data);
	OLED_I2C_Stop();
}

/**
  * @brief  OLED设置光标位置
  * @param  Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7
  * @param  X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127
  * @retval 无
  */
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{
	OLED_WriteCommand(0xB0 | Y);					//设置Y位置
	OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4));	//设置X位置高4位
	OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F));			//设置X位置低4位
}

/**
  * @brief  OLED清屏
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_Clear(void)
{  
	uint8_t i, j;
	for (j = 0; j < 8; j++)
	{
		OLED_SetCursor(j, 0);
		for(i = 0; i < 128; i++)
		{
			OLED_WriteData(0x00);
		}
	}
}

/**
  * @brief  OLED显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~4
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{      	
	uint8_t i;
	OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8);		//设置光标位置在上半部分
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]);			//显示上半部分内容
	}
	OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8);	//设置光标位置在下半部分
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]);		//显示下半部分内容
	}
}

/**
  * @brief  OLED显示字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; String[i] != '\0'; i++)
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  OLED次方函数
  * @retval 返回值等于X的Y次方
  */
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
	uint32_t Result = 1;
	while (Y--)
	{
		Result *= X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~4294967295
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i++)							
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十进制，带符号数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	uint32_t Number1;
	if (Number >= 0)
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column, '+');
		Number1 = Number;
	}
	else
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column, '-');
		Number1 = -Number;
	}
	for (i = 0; i < Length; i++)							
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
	}
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（十六进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~8
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i, SingleNumber;
	for (i = 0; i < Length; i++)							
	{
		SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;
		if (SingleNumber < 10)
		{
			OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');
		}
		else
		{
			OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  OLED显示数字（二进制，正数）
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
	uint8_t i;
	for (i = 0; i < Length; i++)							
	{
		OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');
	}
}

/**
  * @brief  OLED初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void OLED_Init(void)
{
	uint32_t i, j;
	
	for (i = 0; i < 1000; i++)			//上电延时
	{
		for (j = 0; j < 1000; j++);
	}
	
	OLED_I2C_Init();			//端口初始化
	
	OLED_WriteCommand(0xAE);	//关闭显示
	
	OLED_WriteCommand(0xD5);	//设置显示时钟分频比/振荡器频率
	OLED_WriteCommand(0x80);
	
	OLED_WriteCommand(0xA8);	//设置多路复用率
	OLED_WriteCommand(0x3F);
	
	OLED_WriteCommand(0xD3);	//设置显示偏移
	OLED_WriteCommand(0x00);
	
	OLED_WriteCommand(0x40);	//设置显示开始行
	
	OLED_WriteCommand(0xA1);	//设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置
	
	OLED_WriteCommand(0xC8);	//设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置

	OLED_WriteCommand(0xDA);	//设置COM引脚硬件配置
	OLED_WriteCommand(0x12);
	
	OLED_WriteCommand(0x81);	//设置对比度控制
	OLED_WriteCommand(0xCF);

	OLED_WriteCommand(0xD9);	//设置预充电周期
	OLED_WriteCommand(0xF1);

	OLED_WriteCommand(0xDB);	//设置VCOMH取消选择级别
	OLED_WriteCommand(0x30);

	OLED_WriteCommand(0xA4);	//设置整个显示打开/关闭

	OLED_WriteCommand(0xA6);	//设置正常/倒转显示

	OLED_WriteCommand(0x8D);	//设置充电泵
	OLED_WriteCommand(0x14);

	OLED_WriteCommand(0xAF);	//开启显示
		
	OLED_Clear();				//OLED清屏
}

OLED_Front.h

#ifndef __OLED_FONT_H
#define __OLED_FONT_H

/*OLED字模库，宽8像素，高16像素*/
const uint8_t OLED_F8x16[][16]=
{
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//  0
	
	0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x33,0x30,0x00,0x00,0x00,//! 1
	
	0x00,0x10,0x0C,0x06,0x10,0x0C,0x06,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//" 2
	
	0x40,0xC0,0x78,0x40,0xC0,0x78,0x40,0x00,
	0x04,0x3F,0x04,0x04,0x3F,0x04,0x04,0x00,//# 3
	
	0x00,0x70,0x88,0xFC,0x08,0x30,0x00,0x00,
	0x00,0x18,0x20,0xFF,0x21,0x1E,0x00,0x00,//$ 4
	
	0xF0,0x08,0xF0,0x00,0xE0,0x18,0x00,0x00,
	0x00,0x21,0x1C,0x03,0x1E,0x21,0x1E,0x00,//% 5
	
	0x00,0xF0,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x00,
	0x1E,0x21,0x23,0x24,0x19,0x27,0x21,0x10,//& 6
	
	0x10,0x16,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//' 7
	
	0x00,0x00,0x00,0xE0,0x18,0x04,0x02,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x40,0x00,//( 8
	
	0x00,0x02,0x04,0x18,0xE0,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x40,0x20,0x18,0x07,0x00,0x00,0x00,//) 9
	
	0x40,0x40,0x80,0xF0,0x80,0x40,0x40,0x00,
	0x02,0x02,0x01,0x0F,0x01,0x02,0x02,0x00,//* 10
	
	0x00,0x00,0x00,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x01,0x01,0x01,0x1F,0x01,0x01,0x01,0x00,//+ 11
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x80,0xB0,0x70,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//, 12
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//- 13
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//. 14
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x60,0x18,0x04,
	0x00,0x60,0x18,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,/// 15
	
	0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,
	0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//0 16
	
	0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//1 17
	
	0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,
	0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00,//2 18
	
	0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00,
	0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//3 19
	
	0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00,
	0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00,//4 20
	
	0x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00,
	0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//5 21
	
	0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00,
	0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//6 22
	
	0x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,//7 23
	
	0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,
	0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,//8 24
	
	0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,
	0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00,//9 25
	
	0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,//: 26
	
	0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x80,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,//; 27
	
	0x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x00,
	0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x00,//< 28
	
	0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x00,
	0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00,//= 29
	
	0x00,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,//> 30
	
	0x00,0x70,0x48,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x30,0x36,0x01,0x00,0x00,//? 31
	
	0xC0,0x30,0xC8,0x28,0xE8,0x10,0xE0,0x00,
	0x07,0x18,0x27,0x24,0x23,0x14,0x0B,0x00,//@ 32
	
	0x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00,
	0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20,//A 33
	
	0x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//B 34
	
	0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,
	0x07,0x18,0x20,0x20,0x20,0x10,0x08,0x00,//C 35
	
	0x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//D 36
	
	0x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x20,0x23,0x20,0x18,0x00,//E 37
	
	0x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x00,0x00,0x00,//F 38
	
	0xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x00,
	0x07,0x18,0x20,0x20,0x22,0x1E,0x02,0x00,//G 39
	
	0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08,
	0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x21,0x3F,0x20,//H 40
	
	0x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00,0x00,
	0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//I 41
	
	0x00,0x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00,
	0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,//J 42
	
	0x08,0xF8,0x88,0xC0,0x28,0x18,0x08,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x01,0x26,0x38,0x20,0x00,//K 43
	
	0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x30,0x00,//L 44
	
	0x08,0xF8,0xF8,0x00,0xF8,0xF8,0x08,0x00,
	0x20,0x3F,0x00,0x3F,0x00,0x3F,0x20,0x00,//M 45
	
	0x08,0xF8,0x30,0xC0,0x00,0x08,0xF8,0x08,
	0x20,0x3F,0x20,0x00,0x07,0x18,0x3F,0x00,//N 46
	
	0xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,
	0x0F,0x10,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//O 47
	
	0x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00,
	0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,//P 48
	
	0xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,
	0x0F,0x18,0x24,0x24,0x38,0x50,0x4F,0x00,//Q 49
	
	0x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x0C,0x30,0x20,//R 50
	
	0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,
	0x00,0x38,0x20,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,//S 51
	
	0x18,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x18,0x00,
	0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,//T 52
	
	0x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08,
	0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,//U 53
	
	0x08,0x78,0x88,0x00,0x00,0xC8,0x38,0x08,
	0x00,0x00,0x07,0x38,0x0E,0x01,0x00,0x00,//V 54
	
	0xF8,0x08,0x00,0xF8,0x00,0x08,0xF8,0x00,
	0x03,0x3C,0x07,0x00,0x07,0x3C,0x03,0x00,//W 55
	
	0x08,0x18,0x68,0x80,0x80,0x68,0x18,0x08,
	0x20,0x30,0x2C,0x03,0x03,0x2C,0x30,0x20,//X 56
	
	0x08,0x38,0xC8,0x00,0xC8,0x38,0x08,0x00,
	0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,//Y 57
	
	0x10,0x08,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,
	0x20,0x38,0x26,0x21,0x20,0x20,0x18,0x00,//Z 58
	
	0x00,0x00,0x00,0xFE,0x02,0x02,0x02,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x7F,0x40,0x40,0x40,0x00,//[ 59
	
	0x00,0x0C,0x30,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x01,0x06,0x38,0xC0,0x00,//\ 60
	
	0x00,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x40,0x40,0x40,0x7F,0x00,0x00,0x00,//] 61
	
	0x00,0x00,0x04,0x02,0x02,0x02,0x04,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//^ 62
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,//_ 63
	
	0x00,0x02,0x02,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//` 64
	
	0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x19,0x24,0x22,0x22,0x22,0x3F,0x20,//a 65
	
	0x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x3F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//b 66
	
	0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x20,0x11,0x00,//c 67
	
	0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x88,0xF8,0x00,
	0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,//d 68
	
	0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x1F,0x22,0x22,0x22,0x22,0x13,0x00,//e 69
	
	0x00,0x80,0x80,0xF0,0x88,0x88,0x88,0x18,
	0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//f 70
	
	0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x6B,0x94,0x94,0x94,0x93,0x60,0x00,//g 71
	
	0x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x20,0x3F,0x21,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,//h 72
	
	0x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//i 73
	
	0x00,0x00,0x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00,
	0x00,0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,//j 74
	
	0x08,0xF8,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x20,0x3F,0x24,0x02,0x2D,0x30,0x20,0x00,//k 75
	
	0x00,0x08,0x08,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//l 76
	
	0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x20,0x3F,0x20,0x00,0x3F,0x20,0x00,0x3F,//m 77
	
	0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x20,0x3F,0x21,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,//n 78
	
	0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,//o 79
	
	0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,
	0x80,0xFF,0xA1,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//p 80
	
	0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0xA0,0xFF,0x80,//q 81
	
	0x80,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x20,0x20,0x3F,0x21,0x20,0x00,0x01,0x00,//r 82
	
	0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x33,0x24,0x24,0x24,0x24,0x19,0x00,//s 83
	
	0x00,0x80,0x80,0xE0,0x80,0x80,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x00,0x00,//t 84
	
	0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,//u 85
	
	0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,
	0x00,0x01,0x0E,0x30,0x08,0x06,0x01,0x00,//v 86
	
	0x80,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,
	0x0F,0x30,0x0C,0x03,0x0C,0x30,0x0F,0x00,//w 87
	
	0x00,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x20,0x31,0x2E,0x0E,0x31,0x20,0x00,//x 88
	
	0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,
	0x80,0x81,0x8E,0x70,0x18,0x06,0x01,0x00,//y 89
	
	0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,
	0x00,0x21,0x30,0x2C,0x22,0x21,0x30,0x00,//z 90
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x7C,0x02,0x02,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x40,0x40,//{ 91
	
	0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,//| 92
	
	0x00,0x02,0x02,0x7C,0x80,0x00,0x00,0x00,
	0x00,0x40,0x40,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,//} 93
	
	0x00,0x06,0x01,0x01,0x02,0x02,0x04,0x04,
	0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//~ 94
};


#endif

内容要点

TIMx

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，适用于多场合，包括测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或产生输出波形（输出比较和PWM）.每个定时器完全独立，没有互相共享任何资源，它们可以一起同步操作。

TIMx 主要功能

通用TIMx(TIM2,TIM3,TIM4和TIM5)定时器功能包括：

• 16位向上，向下，向上/向下自动装载计数器
• 16位可编程（可实时修改）预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间的任意数值
• 4个独立通道：

--输入捕获

--输出比较

--PWM生成（边沿或中间对齐模式）

--单脉冲模式输出

• 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
• 如下事件发生时产生中断/DMA

--更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化（通过软件或内部/外部触发计数）

--触发事件（计数器启动，停止，初始化或者由内部/外部触发计数）

--输入捕获

--输出比较

• 支持针对定位的增量（正交）编码器和霍尔传感器电路
• 触发输入作为外部时钟或按中期的电流管理

定时器初始化

1.时钟设置

/*
		开启高速总线APB1时钟
	*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

TIM2属于APB1外围设备，应调用函数RCC_APB1PeriphClockCmd()这只APB1时钟。

2.选择计数器时钟

计数器时钟可由下列时钟源提供：

● 内部时钟(CK_INT)

● 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)

● 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)

● 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

/*
		选择时钟模式为内部时钟，定时器时钟频率为72MHz
	*/
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);											//系统默认时钟模式为内部时钟模式，不调用该函数并不会影响时钟模式配置为内部时钟模式

调用TIM_InternalClockConfig()函数将TIM2定时器的时钟配置为内部时钟，此时时钟频率为72MHz

3.设置时基单元

时基单元

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。

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）

/*
		配置时基单元
	*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision 	= TIM_CKD_DIV1;				//选择分频模式为不分频
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode 		= TIM_CounterMode_Up;		//选择计数模式为向上计数
	/*
		预分频值与自动重装值计算
		计数器溢出频率(计数器每秒记多少个数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)
	*/
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period 			= 10000-1;					//自动重装值（当计数器到达该预设值会将重装寄存器重新加载到计数寄存器中））
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler	 	= 7200-1;					//预分频值
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter= 0;						//重复计数器，只有高级定时器才有，通用定时器用不到，直接赋值为0
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);

将分频模式配置为不分频模式，计数器的计数模式设置为向上计数。然后进行预分频值和自动重装值的的计算。计数器溢出频率(定时器每秒触发中断的次数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)，这是要求每秒计1个数（每秒触发一次中断），CK_CNT_OV值为1Hz，PSC（预分频器的值）和ARR（自动重装值）分别设置为7200和10000,即记一个数需要100us，计数值到达10000时说明定时器定时到达1S。

（51单片机是一个机器周期（12个时钟周期）计一个数，而STM32是一个时钟周期记一个数） ，通用计数器用不到重复计数器，只有高级计数器才会用到，此处直接赋值为0.

1. 51单片机的计数机制

(1) 机器周期与指令周期

• 时钟周期：51单片机的晶振频率（如12MHz）决定了时钟周期（1/12 μs）。
• 机器周期 ：
  • 51单片机采用冯诺依曼架构 ，每条指令的执行需要 12个时钟周期（即1个机器周期）。
  • 例如：若晶振为12MHz，则1个机器周期 = 1 μs（12个时钟周期）。
• 定时器计数 ：
  • 定时器（如Timer0）默认以机器周期为计数单位，即每过1个机器周期（1 μs）计数一次。
  • 例如：设置定时器溢出值为1000时，溢出时间为 1000 × 1 μs = 1秒。

---

2. STM32的计数机制

(1) 指令周期与定时器时钟

• 时钟周期 ：STM32采用哈佛架构 ，每个指令执行仅需 1个时钟周期（相比51的12周期效率更高）。
• 定时器计数时钟（CK_CNT） ：

  • 定时器的计数时钟由**预分频器（PSC）**分频而来，分频公式为： CK_CNT=系统时钟（如72MHz）/PSC+1

  • 每个CK_CNT周期，计数器递增1次（无需等待指令周期）。

  • 例如：若PSC=71，则CK_CNT = 72 MHz72=1 MHz7272MHz=1MHz，即每 1 μs 计数一次。

(2) 计数灵活性

• 直接基于时钟分频 ：
  STM32的计数器直接由CK_CNT驱动，无需绑定到指令周期，因此可以实现任意分频比（通过PSC和ARR的灵活配置）。
• 高精度计数 ：
  例如：若系统时钟为72MHz，PSC=0（不分频），则CK_CNT=72MHz，计数器每 13.89 ns 递增一次，精度远高于51单片机。

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3. 关键对比

特性	51单片机	STM32
架构	冯诺依曼架构（程序与数据共享总线）	哈佛架构（程序与数据独立总线）
指令周期	每条指令需12个时钟周期（1机器周期）	每条指令仅需1个时钟周期
定时器计数单位	机器周期（12时钟周期）	可配置的时钟分频（CK_CNT）
计数灵活性	固定为机器周期的分频（如12分频）	可通过PSC和ARR实现任意分频比
典型定时精度	1 μs（12MHz晶振时）	13.89 ns（72MHz系统时钟，不分频时）

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4. 实际应用中的差异

(1) 定时1秒的配置

• 51单片机（12MHz晶振） ：
  • 定时器溢出值 = 1秒 / 1 μs = 1000（无需分频，直接使用机器周期）。
• STM32（72MHz系统时钟） ：
  • 需配置PSC和ARR：
    • PSC = 71999 → 分频系数=72000 → CK_CNT = 72 MHz72000=1 kHz7200072MHz=1kHz
    • ARR = 999 → 总计数周期 = 1000 → 1秒。

(2) PWM输出

• 51单片机 ：
  • PWM频率受限于机器周期，难以实现高频信号。
• STM32 ：
  • 可通过PSC和ARR灵活配置PWM频率，例如：
    • PSC=0（CK_CNT=72MHz） → 高频PWM（如1MHz）。

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5. 总结

• 51单片机：定时器基于固定机器周期（12时钟周期），计数灵活性较低，适合简单定时任务。
• STM32：定时器直接基于可编程的时钟分频（CK_CNT），每个时钟周期可计数一次，提供极高的灵活性和精度，适合复杂实时控制场景。

/*
		清除更新中断标志位
	*/
	TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);									//将更新标志位取反，取消更新事件

清除中断更新中断标志位，防止上电复位后立即进入中断。

该程序在复位后计数变量的值为1，说明复位后中断函数在初始化后就立刻进入一次。

原因是：因为预分频器有个缓冲寄存器，我们写的值只有在更新事件时才会起作用，

为了使我们写的值立刻起作用，在TIM_TimeBaseInt()函数末尾手动生成了一个更新事件，

使预分频器的值有效。但会使更新事件和更新中断同时发生，更新中断会置更新中断标志位。

* //Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter

* //values immediately

* TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;

TIM2_EGR寄存器中的UG位置一，重新初始化计数器，产生一个更新事件，然后会进入中断

4.输出中断控制

/*
		使能中断输出控制
	*/
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

选择TIM2外设，启用TIM更新中断源。

5.配置NVIC

/*
		配置NVIC
	*/
	 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);						//NVIC优先级分组选择分组2
	/*
		NVIC初始化
	*/
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel 					= TIM2_IRQn;		//中断通道选择TIM2全局中断
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd 					= ENABLE;			//启用NVIC通道
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority 	= 2;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority			= 1;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

选择NVIC优先级分组为NVIC_PriorityGroup_2,将TIM2全局中断设置为中断通道，抢占优先级设置为2，响应优先级设置为1（在合法范围内灵活设置即可）

6.启用定时器

/*
		启动定时器
	*/
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

调用TIM_Cmd()函数启用指定的TIMx外设。

定时器中断

**@brief  通用定时器2中断
  *@param  none 
  *@retval none
**/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)							//获取TIM中断标志位
	{
		Num++;
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);							//清除中断标志位
	}
}

TIM2定时器中断函数名在启动文件中的定义为TIM2_IRQHandler，此处应严格按照启动文件中的定义。TIM2 1s发生一次中断，进入中断函数后检测TIM2中断标志位，若中断标志位被置1则执行中断任务,计数变量加1，然后清除中断标志位，避免ISR无限循环。

中断发生需要满足两个条件：

1. 中断使能：对应中断的使能位（如USART_CR1中的RXNEIE）被置1。
2. 中断标志位置位：硬件事件发生后，对应的中断标志位（如USART_SR中的RXNE或ORE）被自动置1。

即使中断使能已打开，只有当标志位被置位时，才会触发中断。因此，进入ISR后必须通过检测标志位来确认具体是哪个事件触发了中断。

数据显示

OLED_ShowString(1,1,"Num:");					//在第一行第一列开始显示字符串
	OLED_ShowString(2,1,"Counter:");				//在第二行第一列开始显示字符串
	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1,5,Num,5);					//显示中断计数变量Num
		OLED_ShowNum(2,9,TIM_GetCounter(TIM2),5);	//显示定时器当前计数器的值
	}

在OLED第一行显示计数变量Num的值，即x秒。第二行显示计数器寄存器中的值即x*10us，该数据使用TIM_GetCounter函数获取。

实验结果