stm32计时的两个方法

楼主最近也是在研究STM32 , 比起ESP32 ,他提供了更多靠近底层的操作。给了工程师很大的自由度。很值得研究!ψ(`∇´)ψ

计时一直是逻辑电路中的一个重要命题,今天楼主带来了两种计时方法,并且都有详细的代码解释。希望对你有所帮助。

楼主分两段,想直接找方案的,把代码COPY走就行,下面也有底层原理解释

基于systick的阻塞式的方法

首先是代码,COPY走了可以直接运行。

(贴一下,代码源是江协科技写的延时头文件,也是楼主的学习资料!楼主加了更多注释)

c 复制代码
void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				
    //设置定时器重装值
    //原理是一个比例: 1s <-> 72MHZ  xus <->  p
    // p=72MHZ * xus = 72x (MHZ 和 us 抵消了 )
	SysTick->VAL = 0x00;					
    //清空当前计数值,立刻触发重装载
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				
    //设置时钟源为内部计时器,HCLK,不触发systick 中断,启动定时器
    //0x0101 =0x5 
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	
    //这里使用的特性是重装结束,且systick递减到0后,将CTRL的COUNTFLAG置数为1
    //因为寄存器是自动工作计数的,所以这里实现了,阻塞式的等待计数到0的功能
	SysTick->CTRL = 0x00000004;				
    //关闭定时器
}

原理

SysTick 的寄存器结构

systick 计时器也是时钟和寄存器构成的,不过,他是从一个值,向下计数的

SysTick 由 4 个可访问的寄存器 组成,这些寄存器通过 内核总线(AHB/APB) 访问(参见系统架构):

  1. VAL(当前值寄存器)

    • 地址:0xE000_E018
    • 功能:读取当前计数器的值,或写入任意值以强制计数器清零并重新开始计数。
    • 注意,VAL虽然是32 位寄存器,但是我们只使用24位。也就是最大计数到1677,7215
      (如果你的时钟是72MHZ,这个计时器最大计0.233s )
  2. LOAD(重载值寄存器)

    • 地址:0xE000_E014
    • 功能:设置计数器的初始值(当计数器减到 0 时,会重新加载该值)。
    • LOAD的计时器也是24位
  3. CTRL(控制与状态寄存器)

    • 地址:0xE000_E010

    • 功能:配置 SysTick 的工作模式、使能中断、查询计数状态。

    • 这里不要混淆了。STM32 的寄存器要么是16位,要么是32位。

  4. CALIB(校准值寄存器)(一般不使用)

    • 地址:0xE000_E01C
    • 功能:提供一个参考值,用于校准 SysTick 的时钟源(通常为 AHB 时钟的 1/8)。

基于计时器TIM的非阻塞式的计时器

上面的代码虽然简单,但是有一个重要的问题,函数是阻塞式的。有时候我们并不希望阻塞,而是希望非阻塞,到点触发中断。这个时候就需要使用STM32 内置的TIM计时器了

c 复制代码
//注意使用标准头文件
void Timer_init()
{
		//使用RCC时钟
		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 ,ENABLE);
	 	//配置为内部时钟
		TIM_InternalClockConfig(TIM2);
		//初始化时基单元
		TIM_TimeBaseInitTypeDef  time2bainit;
		time2bainit.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1 ;
		time2bainit.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式
	    //这里希望1HZ ,HCLK=72MHZ ,所以ARR和PSC乘起来等于72MHZ就行(别忘了减一)
		//还有,这里的ARR 和 PSC都是16bit ,最大值不能超过65535 (单个计数器最大计1min左右)
		time2bainit.TIM_Period =10000 - 1;  //ARR自动装载周期
		time2bainit.TIM_Prescaler = 7200 - 1; //PSC预分频器的值
		time2bainit.TIM_RepetitionCounter = 0;
    	//重复计数器,是通用计数器的特性,不用的话,给0就行
		TIM_TimeBaseInit(TIM2 , &time2bainit);
		//使能中断,开启更新中断到NVIC的通路
		TIM_ITConfig(TIM2 ,TIM_IT_Update ,ENABLE);
		//配置NVIC 
		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);
		// 最后使能
		TIM_Cmd(TIM2 ,ENABLE);
	
	
}


//配套的中断函数
//在启动文件 start 下的startup_stm32f10x_md.s下
void TIM2_IRQHandler() //定时器2 的中断函数
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2 , TIM_IT_Update) ==SET)
	{
		   // 在这里写触发中断时候你希望的逻辑
        
			TIM_ClearITPendingBit(TIM2 , TIM_IT_Update);
		
	}
}

原理

这个的原理就比较复杂了,STM32里面有各种类型的计时器,我们使用的是通用计时器TIM2.但是最基本的原理都是一样的: 时钟+ 计数器 = 定时器 最根本的问题就是,时钟怎么选, 怎么计数,到点了怎么办。

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