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stm32定时器

news 来源：原创 2024/5/20 1:02:05

定时器介绍

软件定时
缺点：不精确、占用 CPU 资源

还记得以前在开发C51的时候，经常使用stc助手生成的定时代码，形如：

void Delay500ms() //@11.0592MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 4;j = 129;k = 119;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}
定时器工作原理：
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。

定时器分类

基本定时器（TIM6，TIM7）没有输入输出通道，常用作时基，即定时功能

通用定时器（TIM2~TIM5）具有多路独立通道，可用于输入捕获/输出比较，也可用作时基

高级定时器（TIM1，TIM8）除具备通用定时器所有功能外，还具备带死区控制的互补信号输出刹车输入等功能(可用于电机控制、数字电源设计等)

STM32F103C8T6 定时器资源：
所以32 STM32F103C8T6 的定时器资源是：一个高级定时器TIM1和三个通用定时器TIM2,3,4！
通用定时器介绍：

可见，和51/52相比，stm32的定时器复杂得多

定时器计数模式

定时器时钟源

下图是手册P56，主要关注红圈部分

根据上图的原理，可以推出下面的公式，十分重要！！！

Tout = 设定时间 （单位秒s）

Tclk = 通过预分频后输出的TIMxCLK（上图右侧红线）

PSC = 预分频系数 （+1是因为计算机是从0开始的）

ARR = 自动重装载值（+1是因为计算机是从0开始的）

例如：要定时500ms，则可以在配置定时器时使用： PSC = 7199，ARR = 4999，TClk = 72M（72 000 000）（有多种组合）

(（7199+1）/72000000)/(4999+1)=0.5s

使用定时器中断实现LED灯的状态反转 

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
打开CubeMX，先进行惯例配置

配置时钟（上图）最右侧一列的“APB1 Timer clocks”和“APB2 Timer clocks”就是刚刚提到的计算公式中的Tclk，单位是MHz，此处就是Tclk = 72MHz,具体详情查看上图的时钟原理图

配置PB8（LED1）为GPIO_out模式且初始值为HIGH

Timer 配置

1. 在左侧选择Timers选项，此处选择通用定时器Timer2（Timer1是高级定时器，故不选用）

第一个参数就是预分频器，第三个参数就是ARR：

 回顾刚刚的计算公式：

要定时500ms，则可以在配置定时器时使用： PSC = 7199，ARR = 4999，TClk = 72M（72 000 000）（可选其他多种组合）

同时打开第五个参数的自动重载！（因为希望LED连续不断的翻转状态，而不是翻转一次就结束）

进行如下设置：（目前可以只关心 Clock Source），在设置为Internal Clock后，下方会自动弹出NVIC界面，选择打开中断。

打开Keil

此时自动弹出Keil工程，记得先编译一下，养成良好编程习惯！

通过 stm32f1xx_it.c --> TIM2_IRQHandler() --> HAL_TIM_IRQHandler() --> 然后就和之前不大一样了，之前进行到这里就会出现一个 weak 类型的可重写中断处理函数，但此时是一个巨长无比的函数：

void HAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim)
{/* Capture compare 1 event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC1) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_CC1) != RESET){{__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_CC1);htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_1;/* Input capture event */if ((htim->Instance->CCMR1 & TIM_CCMR1_CC1S) != 0x00U){
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->IC_CaptureCallback(htim);
#elseHAL_TIM_IC_CaptureCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}/* Output compare event */else{
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#elseHAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED;}}}/* Capture compare 2 event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC2) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_CC2) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_CC2);htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2;/* Input capture event */if ((htim->Instance->CCMR1 & TIM_CCMR1_CC2S) != 0x00U){
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->IC_CaptureCallback(htim);
#elseHAL_TIM_IC_CaptureCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}/* Output compare event */else{
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#elseHAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED;}}/* Capture compare 3 event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC3) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_CC3) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_CC3);htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_3;/* Input capture event */if ((htim->Instance->CCMR2 & TIM_CCMR2_CC3S) != 0x00U){
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->IC_CaptureCallback(htim);
#elseHAL_TIM_IC_CaptureCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}/* Output compare event */else{
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#elseHAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED;}}/* Capture compare 4 event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_CC4) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_CC4) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_CC4);htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_4;/* Input capture event */if ((htim->Instance->CCMR2 & TIM_CCMR2_CC4S) != 0x00U){
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->IC_CaptureCallback(htim);
#elseHAL_TIM_IC_CaptureCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}/* Output compare event */else{
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->OC_DelayElapsedCallback(htim);htim->PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#elseHAL_TIM_OC_DelayElapsedCallback(htim);HAL_TIM_PWM_PulseFinishedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}htim->Channel = HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_CLEARED;}}/* TIM Update event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_UPDATE) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_UPDATE) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_UPDATE);
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->PeriodElapsedCallback(htim);
#elseHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}}/* TIM Break input event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_BREAK) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_BREAK) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_BREAK);
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->BreakCallback(htim);
#elseHAL_TIMEx_BreakCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}}/* TIM Trigger detection event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_TRIGGER) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_TRIGGER) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_IT_TRIGGER);
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->TriggerCallback(htim);
#elseHAL_TIM_TriggerCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}}/* TIM commutation event */if (__HAL_TIM_GET_FLAG(htim, TIM_FLAG_COM) != RESET){if (__HAL_TIM_GET_IT_SOURCE(htim, TIM_IT_COM) != RESET){__HAL_TIM_CLEAR_IT(htim, TIM_FLAG_COM);
#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)htim->CommutationCallback(htim);
#elseHAL_TIMEx_CommutCallback(htim);
#endif /* USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS */}}
}

但是，我们现在只关注：如果定时时间到了之后，定时器会做什么的函数

因此，可以找到这样一个函数：HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(htim);

对于这个函数进行跳转，终于出现了可以重写的中断处理函数：

 然后在main.c中重写这个函数：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance == TIM2){ //注意，htim是一个结构体指针，所以对于结构体中成员变量的访问要用“->”HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_8);}
}

经查找，要在main函数中添加一句，启动定时器：（当然，也是在生成的初始化之后）

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

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