STM32定时器详解（定时器中断实验）

STM32定时器分类

STM32的定时器分为很多类，按照功能的不同可以分为：

• 高级定时器（TIM1和TIM8）
• 通用定时器（TIM2-TIM5）
• 基本定时器（TIM6和TIM7）
• 看门狗定时器
• SysTick定时器

本章主要讲解通用定时器。
STM32通用定时器主要是通过可编程预分频器（PSC）驱动的16位自动装载寄存器（CNT）构成。它的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。
通用TIMx（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）定时器功能包括：

• 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器
• 16位可编程（可实时修改）预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间
• 4个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为：输入捕获、输出比较、PWM生成（边缘或中间对齐模式）或单脉冲模式输出
• 可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用一个定时器控制另一个定时器）的同步电路
• 产生相应事件的中断/DMA
  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）
  触发事件：（计数器启动、停止、初始化或由内部/外部触发计数）
  输入捕获
  输出比较
• 针对定位的增量（正交）编码器和霍尔传感器
• 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

定时器中断实验

计数器时钟频率

通用定时器框图：

通用定时器的时钟源可以通过TIMx_SMCR来进行配置。默认是000由内部时钟进行驱动。

这里通用定时器的时钟频率是由APB1的分频系数决定，如果APB1的预分频系数是1，则通用定时器的时钟频率等于APB1的时钟频率，否则为APB1时钟的2倍。

使用SystenInit函数初始化的时候，各时钟频率如下：
SYSCLK = 72M
AHB时钟 = 72M
APB1时钟=36M
所以APB1的分频系数=AHB/APB1=2
由此可得CK_INT的时钟频率为2*36M = 72M.

计数器的最终的频率还需要经过PSC预分频计算才能得到

最终CK_CNT的时钟频率为

计数器模式

向上计数模式

这里设置TIMx_ARR计数器的值为0x36，当计数器从0计数到0x36的时候产生一个溢出事件。

库函数操作

设置通用定时器，并产生相应中断，主要分为以下几个步骤（以TIM3为例）

1. TIM3时钟使能
2. 设置TIM3_ARR和TIM3_PSC的值
3. 设置TIM3_DIER允许更新中断
4. 允许TIM3工作
5. TIM3中断分组设置
6. 编写中断服务函数

timer.c文件

#include "timer.h"

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
  	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
	
	//定时器TIM3初始化
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置采样频率分频比例
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断

	//中断优先级NVIC设置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx					 
}
//定时器3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET)  //检查TIM3更新中断发生与否
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);  //清除TIMx更新中断标志 
		LED1=!LED1;
	}
}

main.c文件

#include "timer.h"

int main(void)
{
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 	
	TIM3_PWM_Init(40,0);
}

参考资料：

《ARM Cortex-M3体系结构与编程》
《原子哥教你玩STM32库函数版》
《STM32中文参考手册》