STM32 高级定时器中断实验

一、LED原理图

二、KEY原理图

三、实验现象

通过按键控制LED闪烁频率。当按下PA0按钮时，会在两种定时器周期模式间切换：快速模式和慢速模式，同时PA1、PA2、PA3三个LED会以当前设定的频率同步闪烁。每次按下按钮，LED的闪烁速度会在快慢两种模式之间切换。

四、示例代码

1. GPIO初始化

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/**
  * @brief  GPIO初始化函数
  */
void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};  // GPIO配置结构体

  // 使能GPIO端口时钟
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();  // 使能GPIOC时钟
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();  // 使能GPIOD时钟
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();  // 使能GPIOA时钟

  // 设置GPIO初始输出电平
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);  // PA1,PA2,PA3初始化为高电平

  // 配置PA0为输入引脚（按键）
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;        // 引脚0
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;  // 输入模式
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;      // 无上拉下拉
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);  // 初始化PA0

  // 配置PA1,PA2,PA3为输出引脚（LED）
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;  // 引脚1,2,3
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;              // 推挽输出模式
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;                      // 无上拉下拉
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;             // 低速输出
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);                  // 初始化PA1,PA2,PA3
}

2. TIM初始化

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/**
  * @brief  TIM1定时器初始化函数
  */
void MX_TIM1_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};  // 时钟源配置结构体
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};      // 主模式配置结构体

  // 定时器基础配置
  htim1.Instance = TIM1;                           // 定时器实例TIM1（高级定时器）
  htim1.Init.Prescaler = 7200-1;                   // 预分频值7199（7200分频）
  htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;     // 向上计数模式
  htim1.Init.Period = 1000-1;                      // 自动重装载值999
  htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; // 时钟分频（不分频）
  htim1.Init.RepetitionCounter = 0;                // 重复计数器值（高级定时器特有）
  htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; // 使能自动重装载预装载
  
  // 初始化定时器基础配置
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();  // 错误处理
  }

  // 配置时钟源为内部时钟
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();  // 错误处理
  }

  // 配置主模式
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;        // 主模式触发输出复位
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; // 禁用主从模式
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();  // 错误处理
  }
}

3. 主函数

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uint16_t aaa[2] = {100-1, 1000-1};  // 定时器周期数组：快速模式99，慢速模式999
uint8_t mode = 0;                    // 模式标志：0-快速，1-慢速

// 系统时钟配置函数声明
void SystemClock_Config(void);

/**
  * @brief  应用程序主函数
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  // HAL库初始化
  HAL_Init();

  // 系统时钟配置
  SystemClock_Config();

  // 初始化所有配置的外设
  MX_GPIO_Init();   // GPIO初始化
  MX_TIM2_Init();   // TIM2定时器初始化

  // 启动TIM2定时器中断
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

  // 主循环
  while (1)
  {
    // 检测PA0按键是否按下
    if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET)
    {
      mode = !mode;  // 切换模式（0↔1）
      
      // 停止定时器中断
      HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim2);
      
      // 设置新的自动重装载值
      __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, aaa[mode]);
      
      // 重置计数器为0
      __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0);
      
      // 重新启动定时器中断
      HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
      
      // 等待按键释放（简单消抖）
      while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0) == GPIO_PIN_SET);
    }
  }
}

4. 中断回调函数

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/**
  * @brief  定时器周期到达回调函数
  * @param  htim: 定时器句柄指针
  */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if(htim->Instance == TIM2)  // 判断是否为TIM2触发
  {
    // 翻转PA1、PA2、PA3引脚电平（LED闪烁）
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3);
  }
}