STM32之定时器的介绍；使用定时器中断点亮LED小灯

目录

一、定时器原理介绍

1、定时器的工作

2、定时器分类

3、通用定时器介绍

4、定时器计数模式

5、定时器时钟源

6、定时器溢出时间计算公式

二、使用定时器中断点亮LED小灯

1、初始化GPIO口引脚

2、初始化定时器函数

3、启动定时器中断服务函数

4、调用定时器中断服务回调函数

5、重写定时器中断服务回调函数

6、把上述的定时器中断服务回调函数，放入main主函数里

7、结果演示

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一、定时器原理介绍

1、定时器的工作原理

使用精准的时基，通过硬件的方式，实现定时功能。定时器核心就是计数器。

2、定时器分类

基本定时器（TIM6~TIM7）
通用定时器（TIM2~TIM5）
高级定时器（TIM1和TIM8）

 

3、通用定时器介绍

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）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）
的同步电路。
5）如下事件发生时产生中断/DMA：
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
E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

4、定时器计数模式

 

5、定时器时钟源

6、定时器溢出时间计算公式

Tout：设定的时间

PSC：预分频系数

ARR：自动重装载值

Tclk：时钟晶振的大小

例如，要定时500ms，则：PSC=7199，ARR=4999，Tclk=72M 

二、使用定时器中断点亮LED小灯

需求：使用定时器中断方法，每500ms翻转一次LED1灯状态。
1. RCC配置
2. LED1灯配置
3. 时钟数配置
4. TIM2配置

编写代码

1、初始化GPIO口引脚

#include "gpio.h"
void MX_GPIO_Init(void)    //初始化GPIO口引脚函数
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};   //初始化设置GPIO的结构体

  /* GPIO Ports Clock Enable */ 
  __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();    //使能GPIOD时钟
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();    //使能GPIOA时钟
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();    //使能GPIOB时钟

  /*Configure GPIO pin Output Level */
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);  //GPIO B8 引脚输出1的函数

  /*Configure GPIO pin : PB8 */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_8;              //配置GPIO口引脚：PB8
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;    //推挽输出；推挽输出可以真正的输出高电平
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;            //内部电阻既不拉高也不拉低
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;   //GPIO引脚输出的频率
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);        //根据上述内容，初始化GPIOB引脚
}

2、初始化定时器函数

#include "tim.h"

TIM_HandleTypeDef htim2;     //调用定时器外设结构体
void MX_TIM2_Init(void)      //初始化定时器函数的过程
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  //定时器外设结构体参数初始化
  htim2.Instance = TIM2;                                        //外设设备选择定时器2
  htim2.Init.Prescaler = 7199;                                  //设置定时器预分频系数
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;                  //定时器计数方式，对于基本定时器指向上计数
  htim2.Init.Period = 4999;                                     //计时周期
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;            //设置时钟分频系数，这里代表不分频
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; //自动重装载：使能
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)                      //初始化TIM2时基
  {   
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;                   //时钟源：内部
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)        //配置TIM2的时钟源
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;                          //每次更新时间TRGO1输出一个上升沿
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;                 //使能TIM2主模式
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK) //配置TIM2的主模式
  {
    Error_Handler();
  }
}

3、启动定时器中断服务函数

#include "main.h"
#include "stm32f1xx_it.h"

void TIM2_IRQHandler(void)        //中断服务函数
{
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);     //调用定时器中断服务函数
}

4、调用定时器中断服务回调函数

void HAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim)    //定时器中断服务函数 
{
    HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(htim);            //3880行
} 

5、重写定时器中断服务回调函数

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)  //每一次定时器时间到了，就调用此中断回调函数
{
	if(htim->Instance == TIM2)                  //判断定时器是否是TIM2
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);   //翻转GPIO B8的引脚
	}
}

6、把上述的定时器中断服务回调函数，放入main主函数里

#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"

void SystemClock_Config(void);
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)  //每一次定时器时间到了，就调用此中断回调函数
{
	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);
	}
}

int main(void)
{
  HAL_Init();                     //初始化HAL库函数
  SystemClock_Config();           //初始化系统时钟
  MX_GPIO_Init();                 //初始化GPIO引脚
  MX_TIM2_Init();                 //初始化TIM2定时器
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);  //启动定时器
}
void SystemClock_Config(void)     //系统时钟函数
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

7、结果演示

LED灯亮500ms后，自动灭灯，然后再亮500ms循环