stm32 TIM定时器[操作寄存器+库函数]

stm32配备了2个高级定时器TIM1和TIM8，4个通用定时器 TIM2,TIM3,TIM4和TIM5，还有两个基本定时器TIM6和TIM7。 高级定时器常用于电机控制，因为其加入了死区控制，紧急制动，定时器同步等高级特性。基本定时器可以为数模转化器提供准确的时间基准。

 

stm32的通用定时器由一个通过可编程预分频器驱动的 16位自动装载计数器构成。通用定时器可以用于测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）等。

 

通用计时器的使用，需要先配置一个时基单元，就是设定一个基准时间，确定计数一次耗去的时间，可以设定在几个微妙到几个毫秒之间。

 

通用定时器的都有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
• 单脉冲模式输出

时基单元核心部件是一个16位分频器，通过对定时器时钟的分频实现确定时间基准的功能。

 

根据手册可以知道 基准时钟的计算公式：     

 

T = (分频寄存器+1)/TIM时钟 

 

需要注意的是TIM时钟的大小，以TIM2为例，虽然其挂载在APB1总线上，PCLK时钟为36Mhz，但TIM2得到的却是72Mhz。所有挂载在APB1总线上的通用定时器时钟频率都为72Mhz;

 

通用寄存器的四个通道，每一个通道相当于一个中断触发源，可以设置一个计数值，当TIM计数值和此计数值相等时，触发中断。 

 

本例实现以TIM2为例产生一组不同频率的时钟，使4个LED不同频率闪烁

 

直接操作寄存器

 

首先是控制寄存器（TIMx_CR1）,该寄存器各位描述如下：

 

需要注意的是

ARPE位 :要开启自动重装必须将此为置1；

DIR位：  0：计数器向上计数；    1：计数器向下计数。 注：当计数器配置为中央对齐模式或编码器模式时，该位为只读。

CEN位：计数器使能位

 

计数器中断使能寄存器：

 

 

TIE:触发中断使能位；

UIE:允许更新中断位，允许由更新事件来产生中断;

• 更新事件包括: 计数器向上/向下溢出，计数器初始化
• 触发时间包括：计数器启动，停止，初始化

CC1IE~CC4IE：允许捕获/比较1~4中断

 

TDE,UDE,CC1DE~CC4DE为DMA相关中断设置，这里不讨论。

 

预分频寄存器（TIMx_PSC），低16位有效,该寄存器用于设置时钟进行分频，然后提供给计数器作为时钟。

 

自动重装载寄存器（TIMx_ARR）,低16位有效。

 

状态寄存器（TIMx_SR），该寄存器用于标识当前与定时器相关的各种事件和中断是否发生。

描述如下：

 

UIF：更新中断标记 (Update interrupt flag)  当产生更新事件时该位由硬件置’1’。它由软件清’0’。

• 若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，当TIMx_EGR寄存器的UG=1时产生更新事件(软件对计数器CNT重新初始化)；
•  若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，当计数器CNT被触发事件重初始化时产生更新事件。

 

CC1IF~CC4IF：捕获/比较1~4 中断标记 (Capture/Compare 1 interrupt flag)

 

TIF：触发器中断标记 (Trigger interrupt flag)  

当发生触发事件(当从模式控制器处于除门控模式外的其它模式时，在TRGI输入端检测到有效边沿，或门控模式下的任一边沿)时由硬件对该位置’1’。它由软件清’0’。

 

代码如下：（system.h 和 stm32f10x_it.h 等相关代码参照  stm32 直接操作寄存器开发环境配置）

 

User/main.c

01 #include
02 #include "system.h"
03 #include "tim.h"
04
05 void Gpio_Init(void);
06
07 int main(void)
08 {
09
10     Rcc_Init(9);             //系统时钟设置
11     //Usart1_Init(72,9600); //设置系统时钟和波特率
12
13     // 相关TIM_x,CCR_x参数定义tim.h文件
14
15     Tim_Init(TIM_2,65535,7199);  //初始化TIM2定时器，设定重装值和分频值
16
17     Tim_CCR_Set(TIM_2,CCR_1,40000);
18     Tim_CCR_Set(TIM_2,CCR_2,20000);
19     Tim_CCR_Set(TIM_2,CCR_3,10000);
20     Tim_CCR_Set(TIM_2,CCR_4,5000);
21
22     Nvic_Init(0,0,TIM2_IRQChannel,0);     //设置抢占优先级为0，响应优先级为0，中断分组为0
23
24     Gpio_Init();
25
26     while(1);
27
28 }
29
30 void Gpio_Init(void)
31 {
32     RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA时钟
33
34     GPIOA->CRL&=0x0000FFFF; // PA0~3设置为浮空输入，PA4~7设置为推挽输出
35     GPIOA->CRL|=0x33334444;
36     //GPIOA->ODR &=0xFFFFFFF0;
37
38     //USART1 串口I/O设置
39
40     //GPIOA -> CRH&=0xFFFFF00F;   //设置USART1 的Tx(PA.9)为第二功能推挽，50MHz；Rx(PA.10)为浮空输入
41     //GPIOA -> CRH|=0x000008B0;
42 }

 

User/stm32f10x_it.c

01 #include "stm32f10x_it.h"
02 #include "system.h"
03
04 #define LED0 PAout(4)
05 #define LED1 PAout(5)
06 #define LED2 PAout(6)
07 #define LED3 PAout(7)
08
09 void TIM2_IRQHandler(void)
10 {
11     if(TIM2->SR&0x02)   //捕获比较中断1触发
12     {
13         LED0 = !LED0;
14
15         TIM2 ->CCR1 = TIM2 -> CNT + 40000;     //更新捕获/比较1的值
16
17         TIM2->SR &= 0xFD;  //清除捕获比较中断
18     }
19
20     if(TIM2->SR&0x04)   //捕获比较中断2触发
21     {
22         LED1 = !LED1;
23         TIM2 ->CCR2 = TIM2 -> CNT + 20000;
24
25         TIM2->SR &= 0xFB;  //清除捕获比较中断
26     }
27
28     if(TIM2->SR&0x08)   //捕获比较中断3触发
29     {
30         LED2 = !LED2;
31
32         TIM2 ->CCR3 = TIM2 -> CNT + 10000;
33         TIM2->SR &= 0xF7;  //清除捕获比较中断
34
35     }
36
37     if(TIM2->SR&0x10)   //捕获比较中断4触发
38     {
39         LED3 = !LED3;
40
41         TIM2 ->CCR4 = TIM2 -> CNT + 5000;
42         TIM2->SR &= 0x0F;  //清除捕获比较中断
43
44     }
45
46     TIM2->SR &= ~(1<<0);    //清除中断
47
48 }

Library/src/tim.c

001 #include
002 #include "tim.h"
003
004 //通用定时器初始化
005 //参数说明：TIM_x 为选择定时器 TIM_1为通用寄存器1又一次类推（定义于tim.h）, arr为自动重装值 ；psc 为时钟预分频数
006 //待完善 目前只支持TIM2
007 void Tim_Init(u8 TIM_x,u16 arr,u16 psc)
008 {
009     switch(TIM_x)
010     {
011         case 1 :{
012
013             RCC->APB2ENR |=1<<11;
014
015             break;
016         }
017
018         case 2 :{
019             RCC->APB1ENR |=1<<0;
020
021             TIM2->ARR = arr;         //设定自动重装值
022             TIM2->PSC = psc;         //设定预分频值
023             TIM2->DIER |= 1<<0;            //允许更新中断
024             TIM2->DIER |= 1<<6;            //允许触发中断
025
026             TIM2->CR1 |= 0x81;           //使能定时器，自动重装允许
027
028             break;
029         }
030
031         case 3 :{
032             RCC->APB1ENR |=1<<1;
033
034             break;
035         }
036         case 4 :{
037             RCC->APB1ENR |=1<<2;
038
039             break;
040         }
041
042         case 5 :{
043             RCC->APB1ENR |=1<<3;
044
045             break;
046         }
047         case 6 :{
048
049             RCC->APB1ENR |=1<<4;
050
051             break;
052         }
053         case 7 :{
054
055             RCC->APB1ENR |=1<<5;
056
057             break;
058         }
059
060         case 8 :{
061
062             RCC->APB2ENR |=1<<13;
063
064             break;
065         }
066
067     }
068 }
069
070 //捕获比较值设定函数
071 //参数说明：
072 //          TIM_x 为选择定时器 TIM_1为通用寄存器1又一次类推（定义于tim.h）
073 //          CCR_x 为选择捕获/比较寄存器（1~4）（定义于tim.h）
074 //          val   为要设定的捕获/比较寄存器的值
075 // 待完善，目前只支持TIM2
076
077 void Tim_CCR_Set(u8 TIM_x,u8 CCR_x,u32 val)
078 {
079     switch(TIM_x)
080     {
081         case 1 :{
082             break;
083         }
084
085         case 2 :{
086
087             TIM2->DIER |= 1 << CCR_x;          //开启相应允许捕获/比较中断
088
089             switch(CCR_x){
090
091                 case 1: {
092                     TIM2 ->CCR1 = val;        //设置捕获/比较1的值
093                     break;
094                 }
095
096                 case 2: {
097                     TIM2 ->CCR2 = val;        //设置捕获/比较2的值
098                     break;
099                 }
100
101                 case 3: {
102                     TIM2 ->CCR3 = val;        //设置捕获/比较3的值
103                     break;
104                 }
105
106                 case 4: {
107                     TIM2 ->CCR4 = val;        //设置捕获/比较4的值
108                     break;
109                 }
110             }
111
112             break;
113         }
114
115         case 3 :{
116             break;
117         }
118         case 4 :{
119             break;