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第6講 STM32定時器 實(shí)驗(yàn)六 定時器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆斩〞r器的工作原理與編程實(shí)現(xiàn)定時的方法。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1）利用TIM2定時500ms，LED1、LED3同時亮滅一次；TIM3定時2 s，LED2、LED4亮滅一次。 2）利用SysTick實(shí)現(xiàn)定時1秒鐘，LED切換一次亮滅狀態(tài)。 主要內(nèi)容 6.1 STM32定時器概述 6.2 通用定時器TIMx相關(guān)寄存器 6.3 庫函數(shù) 6.4 程序設(shè)計(jì)方法 6.5 系統(tǒng)時鐘SysTick簡介 6.6 SysTick應(yīng)用實(shí)例 6.1 STM32定時器概述 名為TIMx的定時器有8個，其中TIM1和TIM8掛在APB2總線上，而TIM2-TIM7則掛在APB1總線上。 APB2可以工作在72MHz下，而APB1最大是36MHz。 定時器都是16位的。 通用定時器4個：TIM2、TIM3、TIM4和TIM5。它適用于多種場合，包括測量輸入信號的脈沖長度(輸入捕獲)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)。 高級定時器2個：TIM1和TIM8。比通用定時器功能更強(qiáng)大，適用于更多場合。 基本定時器2個：TIM6和TIM7。主要用于產(chǎn)生DAC觸發(fā)信號，也可當(dāng)做通用的16位時基計(jì)數(shù)器。 通用TIMx 定時器主要功能 (1)16位向上、向下、向上/向下自動裝載計(jì)數(shù)器 (2)16位可編程(可以實(shí)時修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65536之間的任意數(shù)值 (3) 4個獨(dú)立通道： ①輸入捕獲；②輸出比較；③PWM生成（邊緣或中間對齊模式）；④單脈沖模式輸出 (4)使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路。 (5)如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA： 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā)) ； 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù)) ； 輸入捕獲； 輸出比較 ； 支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路； 觸發(fā)輸入作為外部時鐘或者按周期的電流管理。 6.2 通用定時器TIMx相關(guān)寄存器 CR1： 控制寄存器1 CR2： 控制寄存器2 SMCR：從模式控制寄存器 DIER： DMA/中斷使能寄存器 SR： 狀態(tài)寄存器 EGR： 事件產(chǎn)生寄存器 CCMR1：捕獲/比較模式寄存器1 CCMR2：捕獲/比較模式寄存器2 CCER： 捕獲/比較使能寄存器 CNT ： 計(jì)數(shù)器寄存器 PSC ： 預(yù)分頻寄存器 APR ： 自動重裝載寄存器 CCR1 ：捕獲/比較寄存器1 CCR2 ：捕獲/比較寄存器2 CCR3 ：捕獲/比較寄存器3 CCR4 ：捕獲/比較寄存器4 DCR ： DMA控制寄存器 DMAR ：連續(xù)模式的DMA地址寄存器 控制寄存器1(TIMx_CR1) CEN：使能計(jì)數(shù)器。 0：禁止計(jì)數(shù)器； 1：使能計(jì)數(shù)器。 DIR：方向 (Direction) 。0：計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)； 1：計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)。 CMS[1:0]：選擇中央對齊模式 (Center-aligned mode selection) 參見“ STM32中文參考手冊_V10.pdf ” 從模式控制寄存器(TIMx_SMCR) SMS[2:0]：從模式選擇 (Slave mode selection) 000：關(guān)閉從模式 ，如果CEN=1，則預(yù)分頻器直接由內(nèi)部時鐘驅(qū)動。 DMA/中斷使能寄存器(TIMx_DIER) 位0 （UIE）：允許更新中斷 (Update interrupt enable) 。0：禁止更新中斷； 1：允許更新中斷。 狀態(tài)寄存器(TIMx_SR) 位0 （UIF）：更新中斷標(biāo)記 (Update interrupt flag) 當(dāng)產(chǎn)生更新事件時該位由硬件置’1’。它由軟件清’0’。 0：無更新事件產(chǎn)生； 1：更新中斷等待響應(yīng)。 當(dāng)寄存器被更新時該位由硬件置’1’： − 若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，當(dāng)TIMx_EGR寄存器的UG=1時產(chǎn)生更新事件(軟件對計(jì)數(shù)器CNT重新初始化)； − 若TIMx_CR1寄存器的UDIS=0、URS=0，當(dāng)計(jì)數(shù)器CNT被觸發(fā)事件重初始化時產(chǎn)生更新事件。(參考同步控制寄存器的說明) 6.3 庫函數(shù) TIM_DeInit ：將外設(shè)TIMx寄存器重設(shè)為缺省值。 TIM_TimeBaseInit ：根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct 中指定的參數(shù)初始化TIMx的時間基數(shù)單位。 TIM_TimeBaseStructInit ：把TIM_TimeBaseInitStruct 中的每一個參數(shù)按缺省值填入。 TIM_Cmd ：使能或者失能TIMx外設(shè)。 TIM _ITConfig ：使能或者失能指定的TIM中斷。 TIM_PrescalerConfig ：設(shè)置TIMx預(yù)分頻 TIM_GetFlagStatus ：檢查指定的TIM標(biāo)志位設(shè)置與否 TIM_ClearFlag ：清除TIMx的待處理標(biāo)志位 TIM_ClearITPendingBit ：清除TIMx的中斷待處理位 函數(shù)TIM_TimeBaseInit 功能：根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時間基數(shù)單位。 函數(shù)原形： void TIM_TimeBaseInit ( TIM_TypeDef* TIMx， TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct) 其中，TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè)。 TIMTimeBase_InitStruct：指向結(jié)構(gòu)TIM_TimeBaseInitTypeDef的指針，包含了TIMx時間基數(shù)單位的配置信息。 TIM_TimeBaseInitTypeDef structure typedef struct { u16 TIM_Period; /*TIM_Period設(shè)置了在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值，0x0000和0xFFFF之間*/ u16 TIM_Prescaler; /* TIM_Prescaler設(shè)置了用來作為TIMx時鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值*/ u8 TIM_ClockDivision; /* TIM_ClockDivision設(shè)置了時鐘分割*/ u16 TIM_CounterMode; /* TIM_CounterMode選擇了計(jì)數(shù)器模式*/ } TIM_TimeBaseInitTypeDef ; TIM_ClockDivision 描述 TIM_CKD_DIV1 TDTS = Tck_tim TIM_CKD_DIV2 TDTS = 2Tck_tim TIM_CKD_DIV4 TDTS = 4Tck_tim TDTS: 數(shù)字濾波器使用的采樣頻率 Tck_tim：定時器時鐘頻率 暫時不涉及數(shù)字濾波器，這項(xiàng)先不考慮 TIM_CounterMode 描述 TIM_CounterMode_Up TIM向上計(jì)數(shù)模式 TIM_CounterMode_Down TIM 向下計(jì)數(shù)模式 TIM_CounterMode_CenterAligned1 TIM 中央對齊模式1計(jì)數(shù)模式 TIM_CounterMode_CenterAligned2 TIM 中央對齊模式2計(jì)數(shù)模式 TIM_CounterMode_CenterAligned3 TIM 中央對齊模式3計(jì)數(shù)模式 例： TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0xF; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2， & TIM_TimeBaseStructure); 定時時間的計(jì)算 定時時間 =（Period+1）*（Prescaler+1）/TIMxCLK 當(dāng)Prescaler≠1時，TIMxCLK=72MHz 當(dāng)Prescaler=1時，TIMxCLK=36MHz 函數(shù)TIM_Cmd 功能描述：使能或者失能TIMx外設(shè) 函數(shù)原形：void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx， FunctionalState NewState) TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè) NewState: 外設(shè)TIMx的新狀態(tài)，ENABLE或者DISABLE 例： /* Enables the TIM2 counter */ TIM_Cmd(TIM2， ENABLE); 函數(shù)TIM _ITConfig 功能描述：使能或者失能指定的TIM中斷 函數(shù)原形：void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx， u16 TIM_IT， FunctionalState NewState) TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè) TIM_IT：待使能或者失能的TIM中斷源 NewState：TIMx中斷的新狀態(tài)。ENABLE或者DISABLE TIM_IT值： 例： /* Enables the TIM2 Capture Compare channel 1 Interrupt source */ TIM_ITConfig(TIM2， TIM_IT_CC1， ENABLE ); 函數(shù)TIM_PrescalerConfig 功能描述：設(shè)置TIMx預(yù)分頻 函數(shù)原形：void TIM_PrescalerConfig (TIM_TypeDef* TIMx， u16 Prescaler，u16 TIM_PSCReloadMode) TIM_PSCReloadMode：預(yù)分頻重載模式 例：/* Configures the TIM2 new Prescaler value */ u16 TIMPrescaler = 0xFF00; TIM_PrescalerConfig(TIM2， TIMPrescaler， TIM_PSCReloadMode_Immediate); 函數(shù)TIM_GetFlagStatus 功能描述：檢查指定的TIM標(biāo)志位設(shè)置與否 函數(shù)原形： FlagStatus TIM_GetFlagStatus (TIM_TypeDef* TIMx， u16 TIM_FLAG) TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè) TIM_FLAG：待檢查的TIM標(biāo)志位 返回值：TIM_FLAG的新狀態(tài)（SET或者RESET） 例：/* Check if the TIM2 Capture Compare 1 flag is set or reset */ if(TIM_GetFlagStatus(TIM2， TIM_FLAG_CC1) == SET) { } TIM_FLAG值： 函數(shù)TIM_ClearFlag 功能描述：清除TIMx的待處理標(biāo)志位 函數(shù)原形： void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx， u32 TIM_FLAG) TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè) TIM_FLAG：待清除的TIM標(biāo)志位 例： /* Clear the TIM2 Capture Compare 1 flag */ TIM_ClearFlag(TIM2， TIM_FLAG_CC1); 函數(shù)TIM_ClearITPendingBit 功能描述：清除TIMx的中斷待處理位 函數(shù)原形：void TIM_ClearITPendingBit (TIM_TypeDef* TIMx， u16 TIM_IT) TIMx：x可以是2，3或者4，來選擇TIM外設(shè)。 TIM_IT：待檢查的TIM中斷待處理位。 例： /* Clear the TIM2 Capture Compare 1 interrupt pending bit */ TIM_ClearITPendingBit(TIM2， TIM_IT_CC1); 6.4 程序設(shè)計(jì)方法 包含頭文件 聲明函數(shù) 聲明變量 主函數(shù) 函數(shù)調(diào)用 主循環(huán)程序段 配置系統(tǒng)時鐘、使能外設(shè)時鐘子函數(shù) 配置GPIO子函數(shù) 配置NVIC子函數(shù) 配置定時器子函數(shù) 延時子函數(shù) 中斷服務(wù)子函數(shù) 聲明函數(shù): #include " stm32f10x.h " void Delay(vu32 nCount); void RCC_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void); void NVIC_Configuration(void); void TIM2_Configuration(void); 主函數(shù)： int main() { RCC_Configuration(); /* 配置系統(tǒng)時鐘 */ NVIC_Configuration(); /* 配置NVIC */ GPIO_Configuration(); /* 配置GPIO IO口初始化 */ TIM2_Configuration(); /* 配置TIM2 定時器 */ GPIOC->ODR = 0xffffffff; /* 全滅 */ while(1); } 使能外設(shè)時鐘: void RCC_Configuration() ｛ 　　 　�。�　// 初始化系統(tǒng)時鐘（略） 　　　｝ //使能TIM2時鐘和GPIOC時鐘 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2， ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC， ENABLE); ｝ //延時子函數(shù)： void Delay(vu32 nCount) { for (; nCount != 0; nCount--); } 配置GPIO的子函數(shù)： void GPIO_Configuration() /*GPIO初始化，PC輸出 ，PA輸入*/ { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOC， &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA， &GPIO_InitStructure); } 配置NVIC： void NVIC_Configuration() { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } 配置TIM2子函數(shù)： void TIM2_Configuration() { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 35999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2， &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM2， TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM2， TIM_IT_Update， ENABLE); TIM_Cmd(TIM2， ENABLE); } 中斷服務(wù)子函數(shù)： //中斷服務(wù)程序一般寫在stm32f10x_it.c文件中。 void TIM2_IRQHandler(void) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC，GPIO_Pin_3)==0) GPIO_SetBits(GPIOC，GPIO_Pin_3); else GPIO_ResetBits(GPIOC，GPIO_Pin_3); TIM_ClearFlag(TIM2， TIM_FLAG_Update); } 6.5 系統(tǒng)時基定時器SysTick簡介 stm32-M3有一個系統(tǒng)時基定時器（又叫嘀嗒時鐘），其為一個24位遞減計(jì)數(shù)器。系統(tǒng)時基定時器設(shè)置初值并使能后，每經(jīng)過一個系統(tǒng)時鐘周期，計(jì)數(shù)器就減一，當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減到0時，系統(tǒng)時基定時器自動重裝載初值，并繼續(xù)向下計(jì)數(shù)，同時內(nèi)部的COUNTFLAG標(biāo)志會置位，觸發(fā)中斷。 系統(tǒng)時基定時器功能簡單，只能提供一個時基定時器，作為滴答時鐘。在外部晶振8MHZ，通過PLL9倍頻，系統(tǒng)時鐘為72MHz，系統(tǒng)時鐘定時器的遞減頻率可以設(shè)為9MHz（HCLK/8），在這個條件下，把系統(tǒng)定時器的初值設(shè)置為90000，就能夠產(chǎn)生10ms的時間基值。如果開啟中斷，則產(chǎn)生10ms的中斷。 時基定時器的中斷并不需要清除中斷位，系統(tǒng)會自動清除。 SysTick寄存器結(jié)構(gòu) typedef struct { vu32 CTRL; //SysTick控制和狀態(tài)寄存器 vu32 LOAD; //SysTick重裝載值寄存器 vu32 VAL; //SysTick當(dāng)前值寄存器 vuc32 CALIB; //SysTick校準(zhǔn)值寄存器 } SysTick_TypeDef; SysTick庫函數(shù) SysTick_CLKSourceConfig：設(shè)置SysTick時鐘源 SysTick_SetReload：設(shè)置SysTick重裝載值 SysTick_CounterCmd：使能或者失能SysTick計(jì)數(shù)器 SysTick_ITConfig：使能或者失能SysTick中斷 SysTick_GetCounter ：獲取SysTick計(jì)數(shù)器的值 SysTick_GetFlagStatus：檢查指定的SysTick標(biāo)志位設(shè)置與否 函數(shù)SysTick_CLKSourceConfig 功能描述：設(shè)置SysTick時鐘源 函數(shù)原形：void SysTick_CLKSourceConfig(u32 SysTick_CLKSource) SysTick_CLKSource：SysTick時鐘源 SysTick_CLKSource值： 例：/* AHB clock selected as SysTick clock source */ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK); 函數(shù)SysTick_SetReload 功能描述：設(shè)置SysTick重裝載值 函數(shù)原形：void SysTick_SetReload(u32 Reload) Reload：重裝載值，該參數(shù)取值必須在1和0x00FFFFFF之間 例： /* Set SysTick reload value to 0xFFFF */ SysTick_SetReload(0xFFFF); 函數(shù)SysTick_CounterCmd 功能描述：使能或者失能SysTick計(jì)數(shù)器 函數(shù)原形： void SysTick_CounterCmd(u32 SysTick_Counter) SysTick_Counter：SysTick計(jì)數(shù)器新狀態(tài) SysTick_Counter值： 例：/* Enable SysTick counter */ SysTick_CounterCmd(SysTick_Counter_Enable); 函數(shù)SysTick_ITConfig 功能描述：使能或者失能SysTick中斷 函數(shù)原形：void SysTick_ITConfig(FunctionalState NewState) NewState：SysTick中斷的新狀態(tài)，取ENABLE或者DISABLE 例： /* Enable SysTick interrupt */ SysTick_ITConfig(ENABLE); 函數(shù)SysTick_GetCounter 功能描述：獲取SysTick計(jì)數(shù)器的值 函數(shù)原形：u32 SysTick_GetCounter(void) 返回值：SysTick計(jì)數(shù)器的值 例：/* Get SysTick current counter value */ u32 SysTickCurrentCounterValue; SysTickCurrentCounterValue = SysTick_GetCounter(); 函數(shù)SysTick_GetFlagStatus 功能描述：檢查指定的SysTick標(biāo)志位設(shè)置與否 函數(shù)原形： FlagStatus SysTick_GetFlagStatus(u8 SysTick_FLAG) SysTick_FLAG：待檢查的SysTic標(biāo)志位 SysTick_FLAG值： 例：/* Test if the Count flag is set or not */ FlagStatus Status; Status = SysTick_GetFlagStatus(SysTick_FLAG_COUNT); if(Status == RESET) { ... … } else { ... … } 下面的程序段，讓LED燈1s跳變一次。 void  SysTick_Configuration(void)   {      SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); SysTick->LOAD=900000;//100ms SysTick->CTRL=0x03; //開中斷、啟動計(jì)數(shù)   }     void SysTick_Handler(void)   {   num++;       if(num == 100)       {  num = 0; //計(jì)數(shù)器清0        LED (); //LED跳變函數(shù)，略。 }   }   練習(xí)題六 1.名為TIMx的定時器有（）個， 2.定時器都是（）位的。 3.通用定時器有（）個：（）、（）、（）和（）。 4.TIM2-TIM7則掛在（）總線上。最高工作頻率是（）MHz。 5.高級定時器有（）個：（）和（）。掛在（）總線上， 工作頻率在（）MHz下。 6.基本定時器有（）個： （）和（）。主要用于產(chǎn)生DAC觸發(fā)信號，也可當(dāng)做通用的16位時基計(jì)數(shù)器。 7.當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)≠1時，TIMxCLK=（）MHz；當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)=1時，TIMxCLK=（）MHz。 8. 定時時間等于（）。 9. 系統(tǒng)嘀嗒時鐘是（）位的定時器。 10.系統(tǒng)嘀嗒時鐘的時鐘源有兩個： （）和（）。 想要定時1s，填寫下面的程序段。 void TIM2_Configuration() { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = （）; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 3600-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode（）; TIM_TimeBaseInit(TIM2， &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM2， （）); //清除更新標(biāo)志 TIM_ITConfig(TIM2， （）， （）); //開中斷 TIM_Cmd(TIM2， （）); //使能定時器2 } 謝謝！lXO紅軟基地

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