定时器中断点灯

使用定时器 2 进行中断点灯，500ms LED 灯翻转一次

一、配置步骤（思路→落地）

系统时钟到 72 MHz（HSE+PLL x9）
- 常见设置：AHB=72 MHz，APB1=36 MHz (分频2)，APB2=72 MHz (分频1)。
- F1 定时器"×2 规则" ：当 APB prescaler ≠ 1 时，定时器时钟 = 2 × PCLK。
- 所以在 APB1=36 MHz、分频2 时，TIM2CLK = 2 × 36 MHz = 72 MHz（与你的 Ft=72M 一致）。
定时参数计算

→ 每 500 ms 产生一次更新中断。

3.HAL 初始化 TIM2

使能 TIM2 时钟，配置 Prescaler=7199、Period=4999、向上计数。
使能更新中断、配置 NVIC（TIM2_IRQn）。
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2) 启动中断。

4.编写回调

在 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback() 里判断 htim->Instance == TIM2，做你的事情（例如翻转 PC13 LED）。

5.中断向量

在 TIM2_IRQHandler() 中调用 HAL_TIM_IRQHandler(&htim2)。

timer.c:

cpp 复制代码

/******************** timer.c（HAL 版本，行级详细注释） ********************/
#include "timer.h"   // 定时器对外接口与 TIM_HandleTypeDef 声明
#include "led.h"     // LED 翻转函数（中断回调里用）

/* 全局定时器句柄
 * 作用：承载 TIM2 的寄存器基址和初始化配置；HAL 的所有 TIM API 都围绕这个句柄工作
 */
TIM_HandleTypeDef timer_handle = {0};

/**
 * @brief  基本定时器初始化 + 启动更新中断
 * @param  arr 自动重装载值（ARR），计数到 arr 后产生更新事件；范围 0~65535（16 位定时器）
 * @param  psc 预分频值（PSC），计数时钟 = TIMxCLK / (psc + 1)；范围 0~65535
 * @note   更新中断频率公式：
 *         f_update = TIMxCLK / ((psc + 1) * (arr + 1))
 *         对于 F103，若 APB 分频!=1，则 TIMxCLK = 2 * PCLKx（F1"×2"规则）
 *         例：72MHz、psc=7199、arr=4999 → f_update=2Hz（每500ms一次中断）
 */
void timer_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
    timer_handle.Instance = TIM2;                             // 绑定底层硬件实例：TIM2（F103C8 可用 TIM1~TIM4）
    timer_handle.Init.Prescaler = psc;                        // 设定预分频，影响计数时钟（越大越慢）
    timer_handle.Init.Period = arr;                           // 设定自动重装载值（计到此值产生更新事件）
    timer_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;       // 计数方向：向上计数
    timer_handle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; // ARR 立即生效（不缓存）
    HAL_TIM_Base_Init(&timer_handle);                         // 调 HAL 完成底层寄存器初始化（会回调 MSP）
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&timer_handle);                     // 以"中断模式"启动定时器（开启更新中断）
}

/**
 * @brief  HAL 的 MSP 初始化回调（由 HAL_TIM_Base_Init() 触发）
 * @param  htim 指向当前要初始化的定时器句柄
 * @note   这里完成与外设相关的"板级"初始化：开时钟、配置 NVIC 等
 */
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM2)                                // 仅处理 TIM2，其他定时器可在此追加分支
    {
        __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();                          // ① 打开 TIM2 外设时钟（APB1）
        HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 2, 2);                // ② 配置 NVIC 优先级（抢占2，响应2，取值范围视分组而定）
        HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);                        // ③ 使能 TIM2 中断线
    }
}

/**
 * @brief  TIM2 的中断服务函数（由启动文件向量表调用）
 * @note   在 HAL 中断框架下，需要把中断分发给 HAL_TIM_IRQHandler() 做标志判断和回调触发
 */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    HAL_TIM_IRQHandler(&timer_handle);                        // 统一的 HAL 中断分发入口（会调用 PeriodElapsedCallback）
}

/**
 * @brief  更新事件回调（UPD：计数溢出/重装载触发）
 * @param  htim 触发回调的定时器句柄
 * @note   推荐在回调里只做"快小活"（如置标志、翻转管脚），避免长阻塞影响中断响应
 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM2)                                // 确认来源是 TIM2（工程里可能有多路 TIM）
    {
        led1_toggle();                                        // 例：每次更新事件翻转 LED1（500ms 一次）
    }
}

main.c:

cpp 复制代码

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"

int main(void)
{
    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
    stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);     /* 设置时钟, 72Mhz */
    led_init();                         /* 初始化LED灯 */
    timer_init(5000 - 1, 7200 - 1);

    while(1)
    { 

    }
}

参数选择：

1）timer_handle.Instance = TIM2;

可选实例（F103C8 常见） ：TIM1（高级定时器，APB2），TIM2、TIM3、TIM4（通用定时器，APB1）。
含义：告诉 HAL 句柄要操作哪一个定时器外设。你也可以改为 TIM3/TIM4，其余代码保持一致，只需改 NVIC 的中断号。

2）timer_handle.Init.Prescaler = psc; （uint16_t，0~65535）

可选任意数值 ，影响计数时钟：CK_CNT = TIMxCLK / (PSC + 1)。
建议：选择能让 ARR 落在合适范围（不太大也不太小），以兼顾分辨率与溢出周期。

3）timer_handle.Init.Period = arr; （uint16_t，0~65535）

可选任意数值 ，影响更新事件周期：T_update = (ARR + 1) / CK_CNT。
注意：若需要更高计数范围，可用 32 位的 TIM（F1 上 TIM2/5 为 32 位，但 F103C8 没 TIM5；TIM2 在大多数包络是 32 位，Cube/HAL 会按芯片裁剪，通常仍当 32 位用，但保险起见按 16 位配置即可）。

4）timer_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;

可选值：
- TIM_COUNTERMODE_UP（向上计数）
- TIM_COUNTERMODE_DOWN（向下计数）
- TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED1/2/3（中心对齐模式 1/2/3，用于 PWM 等对称场景）
含义：决定 CNT 的计数方式与更新事件时机（中心对齐模式会影响更新与比较事件的时序）。

5）timer_handle.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

可选值：
- TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE（禁用预装载，写 ARR 立即生效）
- TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE（使能预装载，写 ARR 先进缓冲，待下次更新事件才生效）
含义：是否把 ARR 放到缓冲寄存器，同步在更新事件时加载，常用于 PWM 周期更新避免"中途撕裂"。

说明：timer_handle.Init.ClockDivision 在你的代码里没设，默认 DIV1。如需要可加：

TIM_CLOCKDIVISION_DIV1 / DIV2 / DIV4
含义：数字滤波分频（对死区/滤波有影响），基本定时用途通常保持 DIV1。

6）HAL_TIM_Base_Start_IT(&timer_handle);

含义：以"中断模式"启动定时器（使能更新中断并开始计数）。
对应停止 ：HAL_TIM_Base_Stop_IT(&timer_handle);。
非中断模式 ：HAL_TIM_Base_Start() / HAL_TIM_Base_Stop()（不触发回调）。

7）HAL_TIM_Base_MspInit()（HAL 的"MSP 回调"）

__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();：打开 TIM2 外设时钟。
HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 2, 2);
- 第2个参数 = 抢占优先级，越小越高；
- 第3个参数 = 子优先级，越小越高。
- 可选范围 取决于优先级分组（HAL_NVIC_SetPriorityGrouping() 或系统默认分组）。常见Group 2时两者范围均 0~3。
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);：使能该中断线。
可选中断号 ：TIM1_UP_IRQn（TIM1 溢出/更新时间），TIM2_IRQn，TIM3_IRQn，TIM4_IRQn 等，视你使用的定时器而定。

8）TIM2_IRQHandler()

固定写法 ：在具体的中断向量里调用 HAL_TIM_IRQHandler(&句柄)，由 HAL 统一完成更新标志判断与回调触发。
如果你改为 TIM3 ：向量函数要对应 void TIM3_IRQHandler(void)，并调用 HAL_TIM_IRQHandler(&timer_handle)。

9）HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

回调来源判断 ：if (htim->Instance == TIM2)；多定时器共用一个回调时务必判断来源。
可在此做的事 ：翻转 IO、投递事件标志、给队列/信号量（RTOS）等快小活；不要长期阻塞（例如长延时、长串口打印等）。

小注：500ms 的常用参数（72MHz、APB1÷2 → TIM2CLK=72MHz）

PSC = 7199，ARR = 4999 → CK_CNT = 72MHz/(7199+1)=10kHz，T = (4999+1)/10k = 0.5s
若要 1ms 中断：PSC=71、ARR=999（10kHz→此处应为 1kHz？更标准：PSC=71 得 1MHz，再 ARR=999 得 1kHz→1ms）
若要 100us 中断：PSC=71、ARR=99（1MHz/100 → 10kHz→100µs）

温馨提示：F1 的"×2 规则"很关键------若 APB1 分频不是 1，则 TIM2/3/4 的时钟 = 2 * PCLK1。确保系统时钟树配置与计算一致，否则节拍会偏。