使用TIM1产生1秒定时控制数码管显示0-9(STM32_10)

一、项目配置

1、新建项目文件夹"TimSeg"；

2、通过Keil5创建新项目，保存在所创建的文件夹中(设项目名为pTimSeg)，选择MCU芯片为"STM32F103ZE"（本程序使用的硬件为：STM32-PZ6806L开发板）

3、在"TimSeg"文件夹下新建"CMSIS"、"Device"、"Public"、"Startup"、"User"和"Lib"文件夹。

① 在"CMSIS"文件夹中复制"core_cm3.h"和"core_cm3.c"文件；

② 在" Device "文件夹中复制"stm32f10x.h"、"system_stm32f10x.h"和"system_stm32f10x.c"文件；

③ 在" Startup "文件夹中复制"startup_stm32f10x_hd.s"文件；

④在"Lib"文件夹中新建"inc"和"src"两个子文件夹，在"inc"文件夹中复制"misc.h"、"stm32f10x_gpio.h"、"stm32f10x_tim.h"和"stm32f10x_rcc.h"文件；在"src"文件夹中复制"misc.c"、"stm32f10x_gpio.c"、"stm32f10x_tim.c"和"stm32f10x_rcc.c"文件；

4、为项目添加"CMSIS"、"Device"、"Public"、"Startup"、"User"和"Lib"组，并将上述C程序文件和"startup_stm32f10x_hd.s"启动文件加入到相应组中。

5、打开“项目配置”对话框，在"Output"选项卡中选择"Create HEX File"，在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"中添加如下包含路径：".\CMSIS;", ".\Device;", ".\Lib\inc;",".\Public;"。

6、在"stm32f10x.h"中添加函数参数检查宏

（参看：https://blog.csdn.net/fanxp66/article/details/80215090）

#ifdef  USE_FULL_ASSERT /**   * @brief  这个assert_param宏用于函数参数检查   * @param  expr:如果expr是 false,就调用 assert_failed函数报告源文件名和   *         失败的行号，如果expr是 true ，就返回一个空值   * @retval None   */   #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__)) /* Exported functions ------------------------------------------------------- */   void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line); #else   #define assert_param(expr) ((void)0) #endif /* USE_FULL_ASSERT */

7、新建一个文件(system.h)，保存到"Public"文件夹中，内容为：

#ifndef __SYSTEM__H #define __SYSTEM__H #include "stm32f10x.h" //定义位带地址宏 #define BITBAND(addr,bitnum) ((addr&0xF0000000) + 0x02000000 + ((addr&0x000FFFFF)<<5) + (bitnum<<2)) #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr)) #define BIT_ADDR(addr,bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr,bitnum)) //IO口地址映射 //数据输出寄存器地址 #define GPIOA_ODR_Addr          (GPIOA_BASE + 12) #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE + 12) #define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE + 12) #define GPIOD_ODR_Addr          (GPIOD_BASE + 12) #define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE + 12) #define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE + 12) #define GPIOG_ODR_Addr          (GPIOG_BASE + 12) //数据输入寄存器地址 #define GPIOA_IDR_Addr  (GPIOA_BASE + 12) #define GPIOB_IDR_Addr  (GPIOB_BASE + 12) #define GPIOC_IDR_Addr  (GPIOC_BASE + 12) #define GPIOD_IDR_Addr  (GPIOD_BASE + 12) #define GPIOE_IDR_Addr   (GPIOE_BASE + 12) #define GPIOF_IDR_Addr   (GPIOF_BASE + 12) #define GPIOG_IDR_Addr  (GPIOG_BASE + 12) #endif

该文件定义了GPIO端口位带操作的宏。

 

二、数码管电路与使用配置

    开发板上数码管相关电路如下图所示：

   要使得数码管正常显示需要进过以下步骤：

1、使能GPIOC时钟

2、配置GPIOC_0-GPIOC_7为推挽输出，50MHz速度

3、通过库函数操作控制输出

4、实现过程

① 在上述配置的项目中添加"seg.h"和"seg.c"文件，保存在"User/Seg"文件夹下，"seg.h"文件的内容为：

#ifndef __SEG__H #define __SEG__H #include "system.h" #include "stm32f10x_gpio.h" #define SEGPORT GPIOC #define SEG_RCCPORT RCC_APB2Periph_GPIOC #define SEGPIN (GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7) void Seg_Init(void); #endif

"seg.c"文件的内容为：

#include "seg.h" #include "stm32f10x_rcc.h" void Seg_Init() {          GPIO_InitTypeDef GPIOC_mode;          RCC_APB2PeriphClockCmd(SEG_RCCPORT, ENABLE);          GPIOC_mode.GPIO_Pin = SEGPIN;          GPIOC_mode.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;          GPIOC_mode.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;          GPIO_Init(SEGPORT, &GPIOC_mode); }   void Show() {          static u8 n=0;          u16 seg[10] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};          GPIO_Write(SEGPORT, seg[n]);          n++;          n = n%10; }

② 将"seg.c"文件添加到项目的"User"组中；

③ 将"./User/Seg"路径添加到项目文件包含的配置路径中(在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"中)。

三、定时器TIM1配置

1、选择定时器

使用定时器首先要选择定时器，stm32f103zet6MCU芯片有8个定时器，其中TIM1和TIM8称为高级定时器，TIM2-TIM5称为通用定时器，TIM6和TIM7称为基本定时器，这里选择TIM1作为通用定时器功能使用。

2、计算定时器配置参数

在本程序中，想要通过TIM1进行1秒的定时，实现每秒钟产生一次定时计数溢出中断，然后在中断函数中调用数码管显示输出。由于系统初始化时钟(调用SystemInit函数)后APB2总线上的时钟为72MHz，本程序中TIM1的时钟选择为CK_INT，为72MHz，这个频率进过预分频和计数后得到1秒的定时，需要设置预分频系数与定时计数值之积为72M，这里设置预分频系数为7200，计数器计数值为10000。

3、计数器配置编程

① 使能TIM1时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );

② 配置TIM1参数

typedef struct {   uint16_t TIM_Prescaler;         /*预分频系数. 取值0x0000-0xFFFF */   uint16_t TIM_CounterMode;       /*计数模式*/   uint16_t TIM_Period;            /*计数值 0x0000到 0xFFFF.  */   uint16_t TIM_ClockDivision;     /*!时钟分割，用于数字滤波器*/   uint8_t TIM_RepetitionCounter;  /*重复次数，仅对TIM1和TIM8有意义. } TIM_TimeBaseInitTypeDef;

计数模式定义：

#define TIM_CounterMode_Up                 ((uint16_t)0x0000) #define TIM_CounterMode_Down               ((uint16_t)0x0010) #define TIM_CounterMode_CenterAligned1     ((uint16_t)0x0020) #define TIM_CounterMode_CenterAligned2     ((uint16_t)0x0040) #define TIM_CounterMode_CenterAligned3     ((uint16_t)0x0060)

时钟分割

#define TIM_CKD_DIV1                       ((uint16_t)0x0000) #define TIM_CKD_DIV2                       ((uint16_t)0x0100) #define TIM_CKD_DIV4                       ((uint16_t)0x0200)

程序如下：

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;      //定义配置结构体变量

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (7200– 1);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (10000 –1);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter= 0;

TIM_TimeBaseInit( TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);

③ 设置定时器中断类型，并使能。

TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);

④ 开启计数器，开始计数

TIM_Cmd( TIM1, ENABLE);

4、实现步骤

① 在上述配置的项目中添加"tim.h"和"tim.c"文件，保存在"User/Tim"文件夹下，"tim.h"文件的内容为：

#ifndef __TIM__H #define __TIM__H #include "system.h" #include "stm32f10x_rcc.h" #include "stm32f10x_tim.h" void Init_Tim(void); #endif

"tim.c"文件内容为：

#include "tim.h" void Tim_Init(void) {          TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;     //定义配置结构体变量          RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );//使能定时器TIM1时钟          TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (7200-1);          TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;          TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (10000-1);          TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;          TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;          TIM_TimeBaseInit( TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);          TIM_ClearITPendingBit(TIM1,TIM_IT_Update);//清除TIM1溢出中断标志          TIM_ITConfig(TIM1, TIM_IT_Update, ENABLE);//打开溢出中断          TIM_Cmd( TIM1, ENABLE);       //启动定时器 }

② 将"tim.c"文件添加到项目的"User"组中；

③ 将"./User/Tim"路径添加到项目文件包含的配置路径中(在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"中)。

 

四、NVIC配置和中断函数

1、配置中断分组(NVIC)

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

2、使能中断

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM1_UP_IRQn;     //定时器1上溢中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0;       //主优先级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE;

NVIC_Init( & NVIC_InitStructure);

3、实现步骤

① 在上述配置的项目中添加"nvic.h"和"nvic.c"文件，保存在"User/Nvic"文件夹下，"nvic.h"文件的内容为：

#ifndef __NVIC__H #define __NVIC__H #include "stm32f10x.h" #include "misc.h" void My_NVIC_Init(void); #endif

"nvic.c"文件内容为：

#include "nvic.h" void My_NVIC_Init(void) {          NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;          NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2 );          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_UP_IRQn;     //定时器TIM1上溢中断          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //主优先级          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;          NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;          NVIC_Init( & NVIC_InitStructure); }

② 将"nvic.c"文件添加到项目的"User"组中；

③ 将"./User/Nvic"路径添加到项目文件包含的配置路径中(在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"中)。

五、主函数和终端服务函数

在main.c中添加中断服务函数TIM1_UP_IRQHandler，修改主函数，内容如下：

#include "seg.h" #include "tim.h" #include "nvic.h" int main() {          Seg_Init();          My_NVIC_Init();          Tim_Init();          Show();          while(1)          {                             } } void TIM1_UP_IRQHandler(void) {          Show();          TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_Update); }