STM32_TIM定时-中断


今天讲解STM32F103定时器定时-中断功能,在昨天定时器延时的软件工程上添加TIM3定时的功能,自己也可以试着将昨天的工程添加修改得到。

 

今天的软件工程下载地址(360云盘):

https://yunpan.cn/cPnJ9KYcXbPsP  访问密码 acd8

 

工程现象:间隔(定时器定时)500ms LED变化一次, 并且串口打印

 

STM32F103ZE有8个定时器(TIM1 – TIM8), 改工程以TIM3定时为例。

 

STM32F10x的资料可以在我360云盘下载:

https://yunpan.cn/crBUdUGdYKam2   访问密码 ca90

 

 

关于TIM延时,我把重要的几点在下面分别讲述,工程中没有在这里讲述的都是之前就有的,重点讲述的是主题相关的内容。若不明白,请关注微信公众号“EmbeddDeveloper”查阅或留言。

现将重点讲述关于TIM定时的几点内容。

 

一、定时器时钟


使能时钟:RCC_APB1Periph_TIM3。

二、定时器配置


 这里的“时钟配置”函数在bsp.c文件下面;

函数在timer.c文件下面;

详见每一句后面都有注释。

 

三、定时函数


函数在timer.c文件下面;

主要是定时ON 和OFF函数,至于为什么是定时ms,这里请参考昨天的讲解。

大致意思:TIM每秒计数1M次(系统时钟72M,  72分频),计数满1000次一个周期,也就是1usX 1000 = 1ms

见timer.h里面的宏定义:TIM3_COUNTER_CLOCK、TIM3_PRESCALER_VALUE、TIM3_PERIOD_TIMING

由这几个宏定义决定延时时间。


四、NVIC配置


函数在bsp.c文件下面;

今天的软件工程使用了中断,因此添加NVIC配置.

 

五、TIM3中断函数

函数在stm32f10x_it.c文件下面;

主要是处理TIM3定时器中断。


六、主函数应用

 

函数在main.c文件下面;

(定时器)定时500ms跳变LED、打印(发送)字符串。

上面“gTIMTiming_Nms_FlagOver”标志在第五中断

 

 

 

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<think>好的,我现在需要帮助用户在NuttX操作系统下,使用软件PWM驱动PC13引脚实现呼吸灯效果,同时结合TIM1定时器功能,并将所有代码整合到同一个文件中。用户还要求使用指定的STM32_TIM_* API接口。让我仔细想想应该怎么做。 首先,用户之前的问题是关于配置TIM1定时器的,现在他们想在NuttX中使用软件PWM和TIM1。可能用户需要利用TIM1生成PWM信号,但通过软件控制PC13的呼吸灯效果。不过,NuttX的软件PWM可能和硬件定时器不同,需要明确如何结合两者。软件PWM通常是指通过软件控制GPIO的高低电平来模拟PWM信号,而硬件PWM则依赖定时器的硬件输出。但用户提到要结合TIM1功能,可能是指使用TIM1作为定时中断源,然后在中断服务函数中控制PC13的电平变化,从而实现软件PWM。这样,TIM1用于定时,而PWM的占空比变化由软件处理。 接下来,需要确定如何在NuttX中配置GPIO和定时器。NuttX的API可能包括GPIO的初始化和控制,以及定时器的配置。用户提到的STM32_TIM_*接口,可能是指类似之前问题中的STM32_TIM_SETMODE、STM32_TIM_SETCLOCK等函数。需要确保代码中使用这些API来配置TIM1。然后,呼吸灯效果需要逐渐改变占空比,即PWM的占空比从0%增加到100%,再减少,循环往复。这需要一个变量来跟踪当前的亮度方向(增加或减少),并在每个PWM周期调整占空比的值。整合到同一个文件中意味着所有初始化、配置、中断处理等代码都放在一个C文件中,可能需要包含必要的头文件,并注册中断服务函数。需要考虑的步骤:1.初始化PC13引脚为输出,配置其GPIO设置。 2.配置TIM1定时器,设置预分频和自动重载值,以产生合适的中断频率,比如1kHz的中断,这样PWM周期为1ms,每个周期内调整占空比。 3.在TIM1的中断服务函数中,根据当前的占空比设置PC13的电平,并在每个周期结束时调整占空比的值,实现呼吸效果。 4.使用STM32_TIM_*API来配置TIM1的模式、时钟、自动重载等参数。 5.确保中断处理函数正确注册,并且TIM1的中断使能。 可能需要注意的问题:- TIM1是高级定时器,在STM32中可能需要不同的配置步骤,比如可能需要配置重复计数器或者不同的时钟源。-中断服务函数的命名和注册是否符合NuttX的要求,比如是否需要使用特定的宏或者函数来注册。-占空比调整的算法,如何平滑地改变亮度,可能需要使用线性增减或者使用伽马校正来使得亮度变化更符合人眼感知。 -确保TIM1的中断频率足够高,以生成平滑的PWM信号,但不过高导致系统负担过重。 现在需要将这些步骤转化为具体的代码,使用用户指定的API,并确保所有部分在同一个文件中。可能需要查阅NuttX的文档,确认GPIO和定时器配置的正确方法,以及中断处理的流程。</think>### NuttX下基于TIM1的软件PWM呼吸灯实现 #### 硬件配置分析 1. **PC13引脚特性** STM32F1系列PC13为通用I/O,支持推挽输出模式,最大速度2MHz,需配置为输出模式[^1]。 2. **TIM1定时器参数** 使用72MHz时钟源,目标生成1KHz中断频率,计算得: $$PSC = \frac{f_{\text{clk}}}{f_{\text{target}} \times (ARR+1)} - 1 = \frac{72\text{MHz}}{1\text{kHz} \times 1000} - 1 = 71$$ $$ARR = 999 \Rightarrow T_{\text{周期}} = \frac{ARR+1}{f_{\text{clk}}/(PSC+1)} = 1\text{ms}$$ #### 代码实现(整合到单个文件) ```c #include <nuttx/config.h> #include <stm32_tim.h> #include <stm32_gpio.h> /* 硬件配置 */ #define PWM_FREQ 1000 // PWM基础频率1KHz #define BREATH_STEP 5 // 呼吸渐变步长 #define DUTY_MAX 1000 // 最大占空比 /* 全局变量 */ static volatile uint16_t g_duty = 0; static volatile int8_t g_dir = 1; /* TIM1中断服务函数 */ static int tim1_handler(int irq, void *context, void *arg) { static uint16_t counter = 0; /* 更新PWM输出 */ if (counter++ < g_duty) { stm32_gpiowrite(GPIO_PC13, true); // 高电平 } else { stm32_gpiowrite(GPIO_PC13, false); // 低电平 } /* 周期结束处理 */ if (counter >= DUTY_MAX) { counter = 0; g_duty += g_dir * BREATH_STEP; // 更新占空比 /* 方向反转控制 */ if (g_duty >= DUTY_MAX) g_dir = -1; if (g_duty <= 0) g_dir = 1; } STM32_TIM_ACKINT(tim1); // 清除中断标志 return OK; } /* 初始化函数 */ int pwm_init(void) { /* 1. GPIO配置 */ stm32_configgpio(GPIO_PC13 | GPIO_OUTPUT); // PC13输出模式 /* 2. TIM1初始化 */ struct stm32_tim_dev_s *tim1 = stm32_tim_init(1); if (!tim1) return -ENODEV; /* 定时器参数配置 */ STM32_TIM_SETMODE(tim1, TIM_COUNTERMODE_UP); STM32_TIM_SETCLOCK(tim1, 71); // PSC=71 STM32_TIM_SETPERIOD(tim1, 999); // ARR=999 /* 中断配置 */ STM32_TIM_SETISR(tim1, tim1_handler, NULL); STM32_TIM_ENABLEINT(tim1); // 使能中断 STM32_TIM_ENABLE(tim1); // 启动定时器 return OK; } ``` #### 关键实现说明 1. **PWM波形生成原理** 通过TIM1的1KHz中断(周期1ms),在中断服务函数中动态调整高电平持续时间,实现占空比$D=\frac{t_{\text{high}}}{1\text{ms}}$的调节。 2. **呼吸渐变算法** 使用线性增减方式,每周期改变占空比: $$\Delta D = D_{\text{prev}} + k \cdot \Delta t$$ 其中$k$为步长系数,通过`BREATH_STEP`参数控制变化速度。 3. **定时器-中断联动** TIM1产生周期中断触发PWM波形更新,`STM32_TIM_ACKINT`确保中断标志清除[^2]。 ---
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