STM32CubeMX——定时器之定时功能

功能实现：

• 采用定时器实现LED灯的闪烁，周期为1S

准备工作：

• 1、STM32开发板（我的是STM32F103VET6）
• 2、STM32CubeMx软件、 IDE： Keil软件
• 3、按键管脚 ： PA0   PC13   
• 4、LED管脚 ： PB0   PB1   PB5 

定时器简介：

SMT32F1系列共有8个定时器：

• 基本定时器（TIM6、TIM7）
• 通用定时器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）
• 高级定时器（TIM1、TIM8）

SMT32F4系列共有15个定时器：

• 基本定时器（TIM6、TIM7）
• 通用定时器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5、TIM9~TIM14）
• 高级定时器（TIM1、TIM8）

基本定时器功能（TIM6、TIM7）：

•  16位向上、向下、向上/下自动装载计数器
•  16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65535之间的任意数值
• 触发DAC的同步电路 注:此项是TIM6/7独有功能.
• 位于APB1总线上

通用定时器(TIM2~TIM5)的主要功能:

•  16位向上、向下、向上/下自动装载计数器
• 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65535之间的任意数值
• 4 个独立通道（TIMx_CH1~4）可以用作：
•                   测量输入信号的脉冲长度( 输入捕获) 
•                   输出比较
•                   单脉冲模式输出 
•                   PWM输出(边缘或中间对齐模式) 
• 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路 
• 如下事件发生时产生中断/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、初始化或者由内部/外部触发计数) 
•               输入捕获  
•               输出比较  
• 位于APB1总线上

高级定时器（TIM1，TIM8）的主要功能：

• 高级定时器具有基本，通用定时器的所有的功能，
• 还具有控制交直流电动机所有的功能，
• 输出6路互补带死区的信号，刹车功能等等
• 位于APB2总线上

总括：基本定时器就是单纯的定时计数器，通用定时器多了四个通道，相对应的增加了功能，高级定时器具有基本，通用定时器的所有的功能，并且添加了其他功能

 

定时器计数模式

通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。

• 向上计数模式：计数器从0计数到自动加载值（TIMx_ARR），然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
• 向下计数模式：计数器从自动装入的值（TIMx_ARR）开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，并产生一个计数器向下溢出事件。
• 中央对齐模式（向上/向下计数）：计数器从0开始计数到自动装入的值-1，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件；然后再从0开始重新计数。

简单地理解三种计数模式，可以通过下面的图形：

 

计数时钟的选择

计数器时钟可由下列时钟源提供：

• 内部时钟（TIMx_CLK） 
• 外部时钟模式1：外部捕捉比较引脚（TIx）
• 外部时钟模式2：外部引脚输入（TIMx_ETR） 仅适用TIM2,3,4
• 内部触发输入（ITRx）：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器，如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。
   

新建工程

1.1 New Project

• 1 搜索芯片型号
• 2选择芯片
• 3创建工程

 

1.2设置时钟源RCC  

• 系统时钟源选择外部晶振时钟源

 

设置时钟

• 设置倍频为4，则定时器的时钟源频率为32M，这个数值需要用到计算定时器的定时周期

 

1.3 设置GPIO

1. 设置PB0和PB1为输出模式

 

设置定时器

使能T2中断

 

1选择TIM2

2定时器时钟选择内部时钟

    Clock Source(时钟来源)       

计数器设置：

• Prtscaler (定时器预分频系数)  : 31999
• Counter Mode(计数模式) ：   Up(向上计数模式)                    
• Counter Period(自动重装载值) :    499   
• CKD(时钟分频因子) ： No Division 不分频 （可以选择二分频和四分频   ）
• auto-reload-preload(自动重装载)  :    Enable 使能

定时器的定时周期

     T = (psc+1)(arr+1)/Tclk

• psc 为定时器预分频系数
• arr为自动重装载值
• Tclk为系统时钟频率

通过计算

   T = (psc+1)(arr+1)/Tclk=（31999+1）(499+1)/32us=500ms

 

项目文件设置

• 1 设置项目名称
• 2 选择所用IDE

生成代码

1. 为每个功能生成独立的.c和.h文件
2. 生成代码

 

代码部分解析

找到main函数，里面关于TIM2初始化的函数 MX_TIM2_Init()，进入初始化函数，查看源码

 

 

TIM_HandleTypeDef htim2;

/* TIM2 init function */
void MX_TIM2_Init(void)
{
  TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 31999;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 499;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
  if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

从上面代码可以看到，先定义了一个htim2的结构体

然后是对结构体的初始化，就是我们图形化的配置

再找到stm32f1xx_it.c文件

void TIM2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 0 */

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 1 */
}

上面的代码是如果TIM2中断，则调用  HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);

进入HAL_TIM_IRQHandler(&htim2)函数，这里面的代码很长，就是不同的中断类型，进入不同的中断回调函数，这里找到 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(htim);

 

进入这个回调函数，我们看到是个虚函数，需要我们重写，在这个函数里面，就是我们需要实现的功能，但在这之前，需要在main函数里使能中断 HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2)

main.c中的添加代码如下：

 

总结，对于定时器的定时中断，相对比较简单，绝大多数功能图形化配置已经为我们配置好了，我们做的只需两步

1. 在main函数中，开启TIM2中断，HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
2. 重写 HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) 函数，然后在里面实现我们需要的功能