STM32F4X定时器之基本定时器

一、定时器的概述

进行有规律的计数，每记一次数的时间都是固定的

定时器的本质：计数的总时间 = 记一次数的时间（时钟的频率） * 记多少次（重装载值）。

基本定时器属于片上外设，系统滴答定时器是属于内核级别。

STM32的定时器分类

基本定时器：主要做一些基本定时功能，触发DAC转换

通用定时器：包含了基本定时器的所有功能，并且还有PWM波（电机调速）和输入捕获功能

高级定时器：包含了通用定时器的所有功能，死区和刹车的功能。

 基本定时器介绍

基本定时器TIM6和TIM7包含一个16位自动重载（每次计数结束就会把重装载值加载到计数器里，让它重新开始计数）计数器，该计数器由可编程预分频器（做除法）驱动。此类定时器不仅可用作通用定时器以生成时基，还可以专门用于驱动数模转换器（DAC）。实际上，此类定时器内部连接到DAC并能够通过其触发输出驱动DAC。这些定时器彼此完全独立，不共享任何资源。

基本定时器特征

基本定时器（TIM6和TIM7）的特性包括：

16位自动重载递增计数器

16位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频（即运行时修改），分频系数介于1和65536之间

用于触发DAC的同步电路

发生更新事件时会生成中断DMA请求，计数器上溢。

二、基本定时器框架

当前可以操作到的只能是上层寄存器，但是真正起作用的是影子寄存器，但是影子寄存器是看不见摸不着的所以需要做的是把上层寄存器的值加载到影子寄存器里

三、基本定时器定时预装载过程分析

预分频器

自动重载寄存器

基本时基单元：预分频值、重装载值、计数器的值（硬件自动计数）

基本定时器相关寄存器

TIM6 和 TIM7 控制寄存器 1 (TIMx_CR1)

位 15:8 保留，必须保持复位值。

位 7 ARPE ：自动重载预装载使能 (Auto-reload preload enable)

0 ： TIMx_ARR 寄存器不进行缓冲。

1 ： TIMx_ARR 寄存器进行缓冲。

为0代表没有影子寄存器

为1代表有影子寄存器

位 6:4 保留，必须保持复位值。

位 3 OPM ：单脉冲模式 (One-pulse mode)

0 ：计数器在发生更新事件时不会停止计数

1 ：计数器在发生下一更新事件时停止计数（将 CEN 位清零）。

0：就是连续计数

1：单次计数

位 2 URS ：更新请求源 (Update request source)

此位由软件置 1 和清零，用以选择 UEV 事件源。

0 ：使能时，所有以下事件都会生成更新中断或 DMA 请求。此类事件包括：

— 计数器上溢/ 下溢

— 将 UG 位置 1

— 通过从模式控制器生成的更新事件

1 ：使能时，只有计数器上溢 / 下溢会生成更新中断或 DMA 请求。

位 1 UDIS ：更新禁止 (Update disable)

此位由软件置 1 和清零，用以使能 / 禁止 UEV 事件生成。

0 ：使能 UEV 。更新 (UEV) 事件可通过以下事件之一生成：

— 计数器上溢/ 下溢

— 将 UG 位置 1

— 通过从模式控制器生成的更新事件

然后更新影子寄存器的值。

1 ：禁止 UEV 。不会生成更新事件，各影子寄存器的值（ ARR 和 PSC ）保持不变。但如果将

UG 位置 1 ，或者从从模式控制器接收到硬件复位，则会重新初始化计数器和预分频器。

位1首先要置为0才能让位2有效

位1置0：代表当前会有更新事件生成（更新影子寄存器的值）

位2置1：代表当前只有计数器上溢可以进入中断

位 0 CEN ：计数器使能 (Counter enable)

0 ：禁止计数器

1 ：使能计数器

注意：只有事先通过软件将 CEN 位置 1 ，才可以使用门控模式。而触发模式可通过硬件自动将 CEN 位置 1 。

在单脉冲模式下，当发生更新事件时会自动将 CEN 位清零。

TIM6 和 TIM7 DMA/ 中断使能寄存器 (TIMx_DIER)

位 15:9 保留，必须保持复位值。

位 8 UDE ：更新 DMA 请求使能 (Update DMA request enable)

0 ：禁止更新 DMA 请求。

1 ：使能更新 DMA 请求。

位 7:1 保留，必须保持复位值。

位 0 UIE ：更新中断使能 (Update interrupt enable)

0 ：禁止更新中断。

1 ：使能更新中断。

位 0 UIE ：更新中断使能 (Update interrupt enable)

0 ：禁止更新中断。

1 ：使能更新中断。

如果置1，当发生更新事件时，就可以进入中断服务函数

TIM6 和 TIM7 状态寄存器 (TIMx_SR)

位 15:1 保留，必须保持复位值。

位 0 UIF ：更新中断标志 (Update interrupt flag)

该位在发生更新事件时通过硬件置 1 。但需要通过软件清零。

0 ：未发生更新。

1 ：更新中断挂起。该位在以下情况下更新寄存器时由硬件置 1 ：

— 上溢或下溢并且当 TIMx_CR1 寄存器中 UDIS = 0 时。

— 当由于 TIMx_CR1 寄存器中 URS = 0 且 UDIS = 0 而通过软件使用 TIMx_EGR 寄存器中

的 UG 位重新初始化 CNT 时。

TIM6 和 TIM7 事件生成寄存器 (TIMx_EGR)

位 15:1 保留，必须保持复位值。

位 0 UG ：更新生成 (Update generation)

该位可通过软件置 1 ，并由硬件自动清零。

0 ：不执行任何操作。

1 ：重新初始化定时器计数器并生成寄存器更新事件。请注意，预分频器计数器也将清零（但

预分频比不受影响）。

把UG位置1就可以把上层寄存器的值加载到影子寄存器里来

TIM6 和 TIM7 计数器 (TIMx_CNT)

位 15:0

CNT[15:0] ：计数器值 (Counter value)

TIM6 和 TIM7 预分频器 (TIMx_PSC)

位 15:0 PSC[15:0] ：预分频器值 (Prescaler value)

计数器时钟频率 CK_CNT 等于 f CK_PSC / (PSC[15:0] + 1) 。

PSC 包含在每次发生更新事件时要装载到实际预分频器寄存器的值

TIM6 和 TIM7 自动重载寄存器 (TIMx_ARR)

位 15:0 ARR[15:0] ：自动重载值 (Auto-reload value)

ARR 为要装载到实际自动重载寄存器的值。

有关 ARR 更新和行为的详细信息，请参见 第 17.3.1 节：第 484 页的时基单元 。

当自动重载值为空时，计数器不工作。

1. 配置时钟：在使用定时器之前，需要先配置时钟。定时器的时钟源可以是内部时钟或外部时钟。 
2. 配置定时器模式：在基本定时器中，有两种模式，分别是计数模式和自动重载模式。需要根据实际需求选择合适的模式。
3. 配置定时器周期：设置定时器的自动重载值，即计数器的最大值。 
4. 配置计数器：设置定时器的初始值，一般为0。 
5. 启动定时器：将定时器控制寄存器中的使能位设置为1，即可启动定时器。 
6. 判断定时器是否完成：可以通过读取定时器的状态寄存器来判断定时器是否完成了一次计数。 
7. 重置定时器：如果需要再次使用定时器，需要将定时器的计数器和状态寄存器清零。 
8. 处理定时器中断：如果开启了定时器中断，当定时器完成一次计数时，会触发中断，需要在中断服务函数中进行相应的处理。

中断方式
1. 打开TIM6的时钟
2. 往预分频器里写预分频值（记一次数的时间）
3. 往重装载寄存器里写值（记多少次）
4. 上层寄存器加载到影子寄存器里（配置CR1寄存器）
5. 产生一次更新事件（让UG位置1）
6. 使能更新中断
7. 配置中断优先级
8. 使能核心响应中断
9. 使能计数器
10. 编写中断服务函数

#include "time7.h"
/************************************
函数功能：定时器7的初始化
函数形参：u32 nms   65536 / 1000 = 65ms
函数返回值：void
函数说明：最大的定时时间由预分频值和重装载值来决定
作者：
日期：
************************************/

void TIM7_Init(u32 nms)
{
    //1. 打开TIM7的时钟
	RCC->APB1ENR = (0X1 << 5); 
    //2. 往预分频器里写预分频值（记一次数的时间）范围：0-65535之间
	
	TIM7->PSC = 8400 - 1;//84分频，10us记一次数
    //3. 往重装载寄存器里写值（记多少次）
	TIM7->ARR = nms * 10;
    //4. 上层寄存器加载到影子寄存器里（配置CR1寄存器）
	TIM7->CR1 |= 0X1 << 7;//配置ARR有影子寄存器
	TIM7->CR1 &= ~(0X1 << 3);//不停进行计数
	
	TIM7->CR1 &= ~(0X1 << 1);//使能EUV，让更新事件有效
	TIM7->CR1 |= (0X1 << 2);//只有计数器上溢才能产生中断或DMA请求
    //5. 产生一次更新事件（让UG位置1）
	TIM7->EGR |= 0X1 << 0;
    //6. 使能更新中断
	TIM7->DIER |= 0X1 <<0;
    //7. 配置中断优先级
	NVIC_SetPriority(TIM7_IRQn,NVIC_EncodePriority(7-2,1,1));
    //8. 使能核心响应中断
	NVIC_EnableIRQ(TIM7_IRQn);
    //9. 使能计数器
	TIM7->CR1 |= 0X1 << 0; 
	
	
}
//10. 编写中断服务函数
void TIM7_IRQHandler(void)
{
	 TIM7->SR=0;//状态位清0
	 printf("3s\r\n");
}

/************************************
函数功能：定时器7的初始化
函数形参：u32 nms   65536 / 1000 = 65ms
函数返回值：void
函数说明：最大的定时时间由预分频值和重装载值来决定
作者：
日期：
************************************/
void TIM7_Delay(u32 nms)
{
    //1. 打开TIM7的时钟
	RCC->APB1ENR = (0X1 << 5); 
    //2. 往预分频器里写预分频值（记一次数的时间）范围：0-65535之间
	
	TIM7->PSC = 8400 - 1;//84分频，10us记一次数
    //3. 往重装载寄存器里写值（记多少次）
	TIM7->ARR = nms * 10;
    //4. 上层寄存器加载到影子寄存器里（配置CR1寄存器）
	TIM7->CR1 |= 0X1 << 7;//配置ARR有影子寄存器
	TIM7->CR1 &= ~(0X1 << 3);//不停进行计数
	
	TIM7->CR1 &= ~(0X1 << 1);//使能EUV，让更新事件有效
	TIM7->CR1 |= (0X1 << 2);//只有计数器上溢才能产生中断或DMA请求
    //5. 产生一次更新事件（让UG位置1）
	TIM7->EGR |= 0X1 << 0;
    //6. 使能更新中断
	TIM7->DIER |= 0X1 <<0;
    //7. 使能计数器
	TIM7->CR1 |= 0X1 << 0; 
    //8. 等待计数时间到
	while(!(TIM7->SR))
	{
		
	}
    //9. 关闭计时器
	TIM7->CR1 &= ~(0X1 << 0); 	
}

int main(void)
{
	NVIC_SetPriorityGrouping(7-2);
    //选择了优先级分组为第5组，抢占优先级所占位数为2位，响应优先级所占位数为2位
	TIM7_Init(3000);
	while(1)
	{
		TIM7_Delay(500);
	}
}