STM32定时器从原理到案例(HAL版)

最新推荐文章于 2025-04-10 10:34:09 发布

神奇小炒肉

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分类专栏： STM32 嵌入式文章标签： stm32 单片机嵌入式硬件

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十一. 定时系统

【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程六----定时器中断_stm32 hal定时器中断-优快云博客

HAL库STM32常用外设教程（四）—— 定时器基本定时_trigger event selection reset-优快云博客

几大定时器之间的区别是什么？

定时器的工作原理是怎样的？

定时器的计数方法是怎样的?

定时器顾名思义，定时用的，主要分为基本定时，通用定时，高级定时三类，这三类除了基本定时是向上计数外，通用和标准区别不算太大。定时器的功能常和中断是进行联动的

定时器的计数方法主要有三种:

向上计数：即定时器中的数值寄存器数值按照频率递增，一直增加到溢出值触发中断。
向下计数：即定时器中的数值寄存器数值按照频率递减，一直增减到0值触发中断。
向上/下计数(中央对齐模式)：计数器从0增加到装入值 -1 产生一个溢出事件(中断)，再向下计数到1产生溢出事件

10.1 基本定时系统

基本定时是一种向上定时系统，其物理原理主要如下：

总的来说有以下几部分构成:

时钟源
分频计数器时钟
递增(减)计数器
溢出重装器

10.1.2 基本定时器代码实现

实现计时具体的计数代码原理是怎样的？

基本定时器（TIM6，TIM7）主要是挂在外设APB1总线上，其时钟源分频则参照APB分频方式。

在设置时有个APB1默认时钟源，选择好后再设置初始化分频系数，而最终频率为 Psclk / (设置分频因子 + 1)得到最终频率，最终每次中断触发时间为 (1 / 最终频率)，再在每次中断回调函数中设置一个累加变量即可。

初始化

基本GPIO初始化
中断初始化(中断优先级，中断使能)

TIM_HandleTypeDef htim6;

//计数器变量
extern volatile uint32_t time;

/*
 * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
 * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
 * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
 *-----------------------------------------------------------------------------
 * TIM_Prescaler         都有
 * TIM_CounterMode			 TIMx,x[6,7]没有，其他都有（基本定时器）
 * TIM_Period            都有
 * TIM_ClockDivision     TIMx,x[6,7]没有，其他都有(基本定时器)
 * TIM_RepetitionCounter TIMx,x[1,8]才有(高级定时器)
 *-----------------------------------------------------------------------------
 */
void MX_TIM6_Init(void)
{
   

  //用于配置主从模式，即是否需要其他寄存器协助工作
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {
   0};

  htim6.Instance = TIM6;
  //设置预分频，实际频率为 72MHz / (BASIC_TIMx_PRESCALER+1)
  htim6.Init.Prescaler = 71; 
  htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  //溢出值至设置,也就是每次技术周期设置
  htim6.Init.Period = 1000; //即实际一次中断为 1/(1M（1000000） * 1000) = 1ms 
  htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;

  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
  {
   
    Error_Handler();
  }
  //触发输出信号，即定时器在溢出时触发
  /*
    TIM_TRGO_RESET：触发信号在计数器溢出时输出。
    TIM_TRGO_ENABLE：定时器计数时触发信号输出。
    TIM_TRGO_UPDATE：定时器更新事件触发信号输出
  */
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  //禁用主从模式，即定时器独立工作
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
   
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN TIM6_Init 2 */

  /* USER CODE END TIM6_Init 2 */

}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{
   

  if(tim_baseHandle->Instance==TIM6)
  {
   
  /* USER CODE BEGIN TIM6_MspInit 0 */

  /* USER CODE END TIM6_MspInit 0 */
    /* TIM6 clock enable */
    //6的相关时钟打开
    __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
  /* USER CODE BEGIN TIM6_MspInit 1 */
  //时钟相关中断设置
  HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn,1, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);
  /* USER CODE END TIM6_MspInit 1 */
  }
}

中断产生与计数实现

HAL库中，完成一个中断后并不会立即退出(这和标准库还是有区别的)，而是进入到回调函数中去，因此重写回调函数即可。

extern  TIM_HandleTypeDef htim6;

void TIM6_IRQHandler()
{
   
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim6);
}


void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
   
  time++;
}

main

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#incl

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