stm32定时器中断

一、定时器介绍

　　STM32F1的定时器非常多，由2个基本定时器（TIM6、TIM7）、4个通 用定时器（TIM2-TIM5）和2个高级定时器（TIM1、TIM8）组成。基本定 时器的功能最为简单，类似于51单片机内定时器。通用定时器是在基本 定时器的基础上扩展而来，增加了输入捕获与输出比较等功能。高级定 时器又是在通用定时器基础上扩展而来，增加了可编程死区互补输出、 重复计数器、带刹车(断路)功能，这些功能主要针对工业电机控制方面

1.1 通用定时器简介

　　STM32F1的通用定时器包含一个 16 位自动重载计数器（CNT），该计 数器由可编程预分频器（PSC）驱动。STM32F1的通用定时器可用于多种 用途，包括测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)或者生成输出波形(输出 比较和PWM)等。 使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉 冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32F1 的每个 通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。

　　STM32F1的通用定时器TIMx (TIM2-TIM5 )具有如下功能：

（1）16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT）。

（2）16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535之间的任意数值。

（3）4个独立通道（TIMx_CH1-4），这些通道可以用来作为： A．输入捕获 B．输出比较 C． PWM 生成(边缘或中间对齐模式) D．单脉冲模式输出

（4）可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器，且可实现多个定时器互连（可以用1个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。

（5）发生如下事件时产生中断/DMA请求： A．更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发) B．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) C．输入捕获 D．输出比较

（6）支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

（7）触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

1.2 通用定时器结构框图

我们把通用定时器结构框图分成 5 个子模块，按照顺序依次进行简单介绍。

（1）标号 1：时钟源

通用定时器的时钟来源有 4 种可选：

A.内部时钟（CK_INT）

B.外部时钟模式 1：外部输入引脚 TIx（x=1,2,3,4）

C.外部时钟模式 2：外部触发输入 ETR

D.内部触发输入（ITRx（x=0,1,2,3））

通用定时器时钟来源这么多，具体选择哪个可以通过 TIMx_SMCR 寄存器的相关位来设置，定时器相关寄存器的介绍可以参考《STM32F10x 中文参考手册》-通用定时器-寄存器章节详细了解。这里的 CK_INT 时钟是从 APB1 倍频得来的，除非 APB1 的时钟分频数设置为 1（一般都不会是 1），否则通用定时器 TIMx的时钟是 APB1 时钟的 2 倍，当 APB1 的时钟不分频的时候，通用定时器 TIMx的时钟就等于 APB1 的时钟。这里还要注意的就是高级定时器的时钟不是来自APB1，而是来自 APB2，这个在库文件 stm32f10x_rcc.h 也可以查找到，如下：

通常我们都是将内部时钟（CK_INT）作为通用定时器的时钟来源，而且通用定时器的时钟是 APB1 时钟的 2 倍，即 APB1 的时钟分频数不为 1。所以通用定时器的时钟频率是 72MHz。

（2）标号 2：控制器

通用定时器控制器部分包括触发控制器、从模式控制器以及编码器接口。触发控制器用来针对片内外设输出触发信号，比如为其它定时器提供时钟和触发DAC/ADC 转换。从模式控制器可以控制计数器复位、启动、递增/递减、计数。编码器接口专门针对编码器计数而设计。

 

（3）标号 3：时基单元

　　通用定时器时基单元包括 3 个寄存器，分别是计数器寄存器(TIMx_CNT)、预分频器寄存器(TIMx_PSC)、自动重载寄存器(TIMx_ARR)。高级定时器中还有一个

重复计数寄存器（TIMx_RCR），通用和基本定时器是没有的。通用定时器这三个寄存器都是 16 位有效。而高级定时器的 TIMx_RCR 寄存器是 8 位有效。

　　在这个时基单元中，有个预分频器寄存器(TIMx_PSC)，用于对计数器时钟频率进行分频，通过寄存器内的相应位设置，分频系数值可在 1 到 65536 之间。

由于从模式控制寄存器具有缓冲功能，因此预分频器可实现实时更改，而新的预分频比将在下一更新事件发生时被采用。

　　在时基单元中，还有个计数寄存器(TIMx_CNT)，通用定时器计数方式有向上计数、向下计数、向上向下计数（中心对齐计数）。下面分别来介绍下这几种计数方式：

 

 

（4）标号 4：输入捕获 

（5）输出比较

 

二、通用定时器配置步骤

（1）使能定时器时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//使能TIM4时钟

（2）初始化定时器参数,包含自动重装值，分频系数，计数方式等

voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

typedef struct

{

　　uint16_t TIM_Prescaler; //定时器预分频器

　　uint16_t TIM_CounterMode; //计数模式

　　uint32_t TIM_Period; //定时器周期

　　uint16_t TIM_ClockDivision; //时钟分频

　　uint8_t TIM_RepetitionCounter; //重复计数器

} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

了解结构体成员功能后，就可以进行配置，例如：

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=1000; //自动装载值  自己定义

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=35999; //分频系数  自己定义

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //设置向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);

定时器定时时间计算公式如下： Tout= ((per)*(psc+1))/Tclk； 1000*（35999+1）/72;

（3）设置定时器中断类型，并使能

　　void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)；

（4）设置定时器中断优先级，使能定时器中断通道 NVIC初始化库函数是NVIC_Init()；

（5）开启定时器 void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

（6）编写定时器中断服务函数

 

三、定时器中断编码

 1 /*******************************************************************************
 2 * 函 数 名         : TIM4_Init
 3 * 函数功能           : TIM4初始化函数
 4 * 输    入         : per:重装载值
 5                      psc:分频系数
 6 * 输    出         : 无
 7 *******************************************************************************/
 8 void TIM4_Init(u16 per,u16 psc)
 9 {
10     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
11     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
12     
13     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//使能TIM4时钟
14     
15     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per;   //自动装载值
16     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; //分频系数
17     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
18     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //设置向上计数模式
19     TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);
20     
21     TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); //开启定时器中断
22     TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);
23     
24     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;//定时器中断通道
25     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//抢占优先级
26     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;        //子优先级
27     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
28     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);    
29     
30     TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); //使能定时器    
31 }

进入中断函数

 1 /*******************************************************************************
 2 * 函 数 名         : TIM4_IRQHandler
 3 * 函数功能           : TIM4中断函数
 4 * 输    入         : 无
 5 * 输    出         : 无
 6 *******************************************************************************/
 7 void TIM4_IRQHandler(void)
 8 {
 9     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update))
10     {
11         //填写中断中要完成的任务
12     }
13     TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);    
14 }