STM32定时器知识点及标准库使用指南

不能跑的代码不是好代码2026-02-10 10:29

目录

一、STM32定时器分类

二、定时器核心概念

[1. 计数模式](#1. 计数模式)

[2. 时钟源](#2. 时钟源)

[3. 主要寄存器](#3. 主要寄存器)

三、定时器基本结构

四、定时器工作原理

[1. 基本定时功能](#1. 基本定时功能)

[2. 输入捕获功能](#2. 输入捕获功能)

五、定时器配置步骤

1.基本定时配置步骤：

2.输入捕获配置步骤：

六、标准库中使用定时器

[1. 基本定时器使用步骤](#1. 基本定时器使用步骤)

[2. 通用定时器实现PWM输出](#2. 通用定时器实现PWM输出)

[3. 输入捕获功能](#3. 输入捕获功能)

七、超声波测距中的定时器应用

[1. 基本定时中断方式](#1. 基本定时中断方式)

[2. 输入捕获方式](#2. 输入捕获方式)

3.使用通用定时器的计数值直接读取

STM32系列微控制器中的定时器是非常强大的外设，可用于多种功能，如定时计数、PWM生成、输入捕获、正交解码等。下面我将详细介绍STM32定时器的相关知识及标准库使用方法。

一、STM32定时器分类

STM32定时器根据功能和复杂度可分为以下几类：

二、定时器核心概念

1. 计数模式

向上计数 ：从0计数到自动重载值(TIMx_ARR)，然后重新从0开始

向下计数 ：从自动重载值计数到0，然后重新从自动重载值开始

中央对齐模式 ：先向上计数到ARR，再向下计数到0，重复此过程

2. 时钟源

内部时钟(CK_INT)：来自APB总线

外部时钟模式1：通过TIx引脚输入

外部时钟模式2：通过ETR引脚输入

内部触发输入(ITRx)：来自其他定时器

3. 主要寄存器

TIMx_CR1/CR2 ：控制寄存器

TIMx_PSC ：预分频器

TIMx_ARR ：自动重载寄存器

TIMx_CNT ：计数器

TIMx_CCR1-4 ：捕获/比较寄存器

TIMx_DIER ：中断使能寄存器

TIMx_SR ：状态寄存器

三、定时器基本结构

定时器的核心是一个计数器，其工作原理基于时钟源的驱动：

  1. 时钟源 ：通常来自 APB1 或 APB2 总线时钟

  2. 预分频器 ：将时钟源分频，降低计数频率

  3. 计数器 ：递增或递减计数

  4. 自动重装载寄存器 ：存储计数器的最大值

  5. 捕获/比较通道 ：用于输入捕获或输出比较

四、定时器工作原理

1. 基本定时功能

基本定时功能是定时器最基础的应用，通过以下步骤实现：

  1. 配置时钟源 ：选择内部时钟或外部时钟

  2. 设置预分频器 ：确定计数频率

  3. 设置自动重装载值 ：确定定时周期

  4. 使能更新中断 ：定时时间到达时触发中断

计算公式 ：

计数频率 = 时钟源频率 / (预分频器值 + 1)
定时周期 = (自动重装载值 + 1) / 计数频率

2. 输入捕获功能

输入捕获用于测量外部信号的脉冲宽度或频率，工作原理：

  1. 配置通道 ：选择捕获通道和触发方式

  2. 设置触发极性 ：上升沿、下降沿或双边沿

  3. 使能捕获中断 ：捕获到信号时触发中断

  4. 记录时间戳 ：在中断中读取捕获寄存器的值

五、定时器配置步骤

1.基本定时配置步骤：

  1. 使能定时器时钟

  2. 配置时基结构（预分频器、自动重装载值等）

  3. 配置中断（NVIC）

  4. 使能更新中断

  5. 启动定时器

2.输入捕获配置步骤：

  1. 使能定时器和 GPIO 时钟

  2. 配置 GPIO 为输入模式

  3. 配置时基结构

  4. 配置捕获通道（极性、滤波等）

  5. 配置中断（NVIC）

  6. 使能捕获中断

  7. 启动定时器

六、标准库中使用定时器

1. 基本定时器使用步骤

以TIM6为例，实现基本定时功能：

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"

void TIM6_Configuration(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    // 1. 使能定时器时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6, ENABLE);
    
    // 2. 配置定时器基本参数
    // 计算方法：定时时间 = (PSC+1) * (ARR+1) / 时钟频率
    // 例如：72MHz时钟，PSC=7199，ARR=9999，定时时间=1s
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999;           // 自动重载值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199;        // 预分频器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;        // 时钟分割
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure);
    
    // 3. 配置中断
    TIM_ITConfig(TIM6, TIM_IT_Update, ENABLE);          // 使能更新中断
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM6_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 4. 启动定时器
    TIM_Cmd(TIM6, ENABLE);
}

// 5. 中断服务函数
void TIM6_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM6, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        // 在这里执行定时任务
        
        TIM_ClearITPendingBit(TIM6, TIM_IT_Update);  // 清除中断标志位
    }
}

2. 通用定时器实现PWM输出

以TIM3为例，实现PWM输出：

cpp 复制代码 
void TIM3_PWM_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    
    // 1. 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    
    // 2. 配置GPIO
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;  // TIM3_CH1
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 3. 配置定时器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999;     // PWM周期 = (999+1) * (71+1)/72MHz = 1ms
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;    // 预分频器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
    
    // 4. 配置PWM模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  // PWM模式1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500;  // 占空比50%
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
    
    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  // 使能预装载寄存器
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);  // 使能自动重载寄存器
    
    // 5. 启动定时器
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

// 更改占空比
void SetPWM_DutyCycle(uint16_t duty)
{
    TIM_SetCompare1(TIM3, duty);  // 设置比较值，范围0-999
}

3. 输入捕获功能

以TIM2为例，实现输入捕获测量信号频率：

cpp 复制代码 
volatile uint32_t CaptureValue = 0;
volatile uint32_t Frequency = 0;

void TIM2_InputCapture_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    // 1. 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
    // 2. 配置GPIO
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  // TIM2_CH1
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 3. 配置定时器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;  // 1MHz计数频率
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    
    // 4. 配置输入捕获
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;  // 上升沿触发
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
    
    // 5. 配置中断
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE);
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
    // 6. 启动定时器
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

// 中断服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    static uint32_t LastCaptureValue = 0;
    
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET)
    {
        CaptureValue = TIM_GetCapture1(TIM2);
        
        if (CaptureValue > LastCaptureValue)
        {
            Frequency = 1000000 / (CaptureValue - LastCaptureValue);  // 计算频率
        }
        else
        {
            Frequency = 1000000 / (0xFFFF - LastCaptureValue + CaptureValue);
        }
        
        LastCaptureValue = CaptureValue;
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
    }
}

七、超声波测距中的定时器应用

1. 基本定时中断方式

原理 ：

使用 TIM3 定时器，每 10 微秒触发一次中断

在中断中递增计数器，累计 Echo 信号的高电平持续时间

根据累计时间计算距离

cpp 复制代码 
uint16_t TimeCount;
//	Trig PB15  
//  Echo PC15
void HC_SR04Init()
{
	HC_SR04GPIO_Init();
	HC_SR04TIM_Init();
}

float Sonar()
{
	float Distance,Distance_mm;
	uint32_t Time_end;
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_SET);  //Trig发送触发信号 >10us
	Delay_us(15);
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_RESET); 
	while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_15) == 0);
	TimeCount = 0;
	while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_15) == 1);
	Time_end = TimeCount*10;
	if (Time_end < 24000)
	{
		Distance = Time_end * 0.000001f * 340 / 2;
		Distance_mm = Distance * 1000;
	}
	return Distance_mm;
}

void HC_SR04GPIO_Init()
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	
	//Trig GPIO设置
	GPIO_InitTypeDef	GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;//HC-SR04 超声波模块的工作电压通常为 5V
	//开漏输出可通过外部上拉电阻（如 1kΩ）连接到 5V，使输出高电平为 5V，符合模块要求
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;//下拉输入模式避免了信号干扰，确保了回波信号的准确检测
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_15;
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
	GPIO_WriteBit(GPIOC,GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
}

void HC_SR04TIM_Init()
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef	TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period  = 10 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
//	- 预分频器：71（72-1），72MHz / 72 = 1MHz，即 1 微秒计数一次
//  - 自动重装载值：9（10-1），每计数 10 次触发一次中断，即 10 微秒中断一次
	
	TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_FLAG_Update);
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

void TIM3_IRQHandler()
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update) == SET)//触发中断
	{
		TimeCount++;
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
	}
}

2. 输入捕获方式

原理 ：

使用 TIM2 定时器的输入捕获功能

捕获 Echo 信号的上升沿和下降沿

计算两个时间戳的差值，得到 Echo 信号的持续时间

根据时间差计算距离

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"

// 定义引脚
#define TRIG_PORT GPIOB
#define TRIG_PIN GPIO_Pin_15
#define ECHO_PORT GPIOC
#define ECHO_PIN GPIO_Pin_15

// 定义定时器
#define TIMx TIM2
#define RCC_APB1Periph_TIMx RCC_APB1Periph_TIM2

// 全局变量
volatile uint32_t capture_start = 0;
volatile uint32_t capture_end = 0;
volatile uint8_t capture_complete = 0;

/**
 * @brief  初始化GPIO和定时器
 */
void HC_SR04_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    // 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIMx, ENABLE);

    // 配置Trig引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIG_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);

    // 配置Echo引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ECHO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    GPIO_Init(ECHO_PORT, &GPIO_InitStructure);

    // 配置定时器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 1MHz计数频率
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIMx, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置输入捕获
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_BothEdge;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
    TIM_ICInit(TIMx, &TIM_ICInitStructure);

    // 配置NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    // 使能捕获中断
    TIM_ITConfig(TIMx, TIM_IT_CC1, ENABLE);

    // 启动定时器
    TIM_Cmd(TIMx, ENABLE);
}

/**
 * @brief  发送触发信号
 */
void HC_SR04_Trigger(void)
{
    GPIO_SetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);
    delay_us(15);
    GPIO_ResetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);
}

/**
 * @brief  获取测量距离（毫米）
 */
float HC_SR04_GetDistance(void)
{
    float distance_mm = 0;
    uint32_t time_us = 0;

    // 发送触发信号
    HC_SR04_Trigger();

    // 等待捕获完成
    while(capture_complete == 0);
    capture_complete = 0;

    // 计算时间差（微秒）
    if(capture_end > capture_start)
    {
        time_us = capture_end - capture_start;
    }
    else
    {
        // 处理定时器溢出
        time_us = (0xFFFF - capture_start) + capture_end;
    }

    // 计算距离（毫米）：距离 = 时间 * 声速 / 2
    // 声速约为340m/s = 0.34mm/us
    if(time_us < 24000) // 限制最大测量时间
    {
        distance_mm = time_us * 0.34f / 2.0f;
    }

    return distance_mm;
}

/**
 * @brief  TIM2中断处理函数
 */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIMx, TIM_IT_CC1) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIMx, TIM_IT_CC1);

        // 检测Echo引脚状态
        if (GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT, ECHO_PIN))
        {
            // 上升沿，记录开始时间
            capture_start = TIM_GetCapture1(TIMx);
        }
        else
        {
            // 下降沿，记录结束时间
            capture_end = TIM_GetCapture1(TIMx);
            capture_complete = 1;
        }
    }
}

/**
 * @brief  主函数
 */
int main(void)
{
    float distance_mm;
    uint16_t distance_cm, distance_cmf;

    // 系统初始化
    SystemInit();
    delay_init();
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    // 初始化超声波模块
    HC_SR04_Init();

    // 初始化OLED
    OLED_Init();
    OLED_ShowString(1, 1, "Length:");
    OLED_ShowChar(1, 11, '.');
    OLED_ShowString(1, 14, "cm");

    while(1)
    {
        // 获取距离
        distance_mm = HC_SR04_GetDistance();
        
        // 转换为厘米和小数部分
        distance_cm = (uint16_t)(distance_mm / 10);
        distance_cmf = (uint16_t)(distance_mm) % 10;
        
        // 显示距离
        OLED_ShowNum(1, 8, distance_cm, 3);
        OLED_ShowNum(1, 12, distance_cmf, 1);
        
        // 延时
        delay_ms(100);
    }
}

3.使用通用定时器的计数值直接读取

原理：

使用SysTick计数器，直接读取计数器值计算时间差

cpp 复制代码 
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"

// 定义引脚
#define TRIG_PORT GPIOB
#define TRIG_PIN GPIO_Pin_15
#define ECHO_PORT GPIOC
#define ECHO_PIN GPIO_Pin_15

/**
 * @brief  初始化GPIO
 */
void HC_SR04_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 配置Trig引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIG_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(TRIG_PORT, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_ResetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);

    // 配置Echo引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ECHO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
    GPIO_Init(ECHO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

/**
 * @brief  获取测量距离（毫米）
 */
float HC_SR04_GetDistance(void)
{
    float distance_mm = 0;
    uint32_t start_time, end_time, time_us;

    // 发送触发信号
    GPIO_SetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);
    delay_us(15);
    GPIO_ResetBits(TRIG_PORT, TRIG_PIN);

    // 等待Echo引脚变为高电平
    while(GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == 0);
    
    // 记录开始时间（使用SysTick计数器）
    start_time = SysTick->VAL;

    // 等待Echo引脚变为低电平
    while(GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_PORT, ECHO_PIN) == 1);
    
    // 记录结束时间
    end_time = SysTick->VAL;

    // 计算时间差（微秒）
    // 假设SystemCoreClock为72MHz，SysTick每计数一次为1/72us
    if(end_time < start_time)
    {
        time_us = (start_time - end_time) / 72;
    }
    else
    {
        // 处理SysTick溢出
        time_us = (0xFFFFFF - end_time + start_time) / 72;
    }

    // 计算距离（毫米）
    if(time_us < 24000) // 限制最大测量时间
    {
        distance_mm = time_us * 0.34f / 2.0f;
    }

    return distance_mm;
}

/**
 * @brief  主函数
 */
int main(void)
{
    float distance_mm;
    uint16_t distance_cm, distance_cmf;

    // 系统初始化
    SystemInit();
    delay_init();
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    // 初始化GPIO
    HC_SR04_GPIO_Init();

    // 初始化OLED
    OLED_Init();
    OLED_ShowString(1, 1, "Length:");
    OLED_ShowChar(1, 11, '.');
    OLED_ShowString(1, 14, "cm");

    while(1)
    {
        // 获取距离
        distance_mm = HC_SR04_GetDistance();
        
        // 转换为厘米和小数部分
        distance_cm = (uint16_t)(distance_mm / 10);
        distance_cmf = (uint16_t)(distance_mm) % 10;
        
        // 显示距离
        OLED_ShowNum(1, 8, distance_cm, 3);
        OLED_ShowNum(1, 12, distance_cmf, 1);
        
        // 延时
        delay_ms(100);
    }
}

定时器中断计数：实现简单，逻辑清晰但占用定时器中断资源，计时精度依赖中断处理速度

输入捕获：精度高，不占用主循环时间但配置稍复杂，需要额外定时器通道

SysTick直接计数：无需额外定时器，实现简单但精度可能受系统其他中断影响，SysTick可能被其他功能占用

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