【STM32CubeMX学习教程】——4.定时器中断配置（通用定时器）

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#stm32 #学习 #嵌入式硬件

于 2025-08-12 15:32:13 首次发布

一、STM32定时器概述

STM32微控制器内置了多种定时器，主要分为以下几类：

1.基本定时器(TIM6, TIM7等)

最简单的定时器
仅支持向上计数
主要用于定时和触发DAC

2.通用定时器(TIM2-TIM5, TIM9-TIM14等)

支持向上/向下计数
支持输入捕获、输出比较、PWM生成
可连接外部时钟源

3.高级定时器(TIM1, TIM8等)

具有通用定时器所有功能
额外支持互补输出、死区控制
常用于电机控制

二、定时器主要功能

1.时基单元

计数器寄存器(TIMx_CNT): 存储当前计数值
预分频器(TIMx_PSC): 对时钟源进行分频
自动重装载寄存器(TIMx_ARR): 定义计数周期

2.工作模式

向上计数: 计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR)，然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
向下计数: 计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，并产生一个计数器向下溢出事件。
中央对齐模式: 先向上后向下计数，即计数器从0开始计数到自动装入的值-1，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件；然后再从0开始重新计数。

3.常用功能

定时中断: 到达设定时间产生中断，即允许在特定定时事件发生时触发中断服务程序(ISR)，实现精确的定时控制和事件响应。
PWM输出: 定时器可以产生周期和占空比可调的 PWM 信号，用于控制电机、LED 亮度等。
输入捕获: 测量脉冲宽度或频率，例如当外部一个PWM信号发送给单片机，单片机管脚检测到上降沿信号后开始计时，再次检测到下个上降沿后停止计数，这样就可以测量这个信号两个上降沿所需时间。这个功能叫输入捕获。
输出比较: 定时器可以将当前计数值与预设值进行比较，并根据比较结果输出高低电平信号。例如我们设定一个寄存器的值为500，计数器依此加一，当计数器的值小于500时输出低电平，当计数器的值大于等于500时输出高电平。

三、STM32CubeMX定时器配置

1.新建工程

1.双击打开桌面下载好的STM32CubeMX，点击File–>New Project，或直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR

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2.在左边搜索栏里输入使用的芯片型号，右边选中并开始创建

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2.设置RCC时钟源

设置高/低速时钟源都由外部晶振产生。

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3.设置定时器参数

1.定时器中断参数设置

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2.使能定时器中断

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注：

定时器溢出时间(T)的计算公式为：
　　　　　　　　　　　　　　　　T = (ARR + 1) × (PSC + 1) / TIM_CLK
其中：

ARR (Auto-Reload Register)：自动重装载值
PSC (Prescaler)：预分频系数
TIM_CLK：定时器时钟频率

假设：

使用TIM3(APB1总线，96MHz)
PSC = 9599
ARR = 9999

计算：

定时时间 = (ARR + 1) × (PSC + 1) / TIM_CLK
　　　　 = (9999 + 1) × (9599 + 1) / 96,000,000
　　　　 = 10,000 × 9,600 / 96,000,000
　　　　 = 96,000,000 / 96,000,000
　　　　 = 1秒

4.时钟配置

1.时钟源设置
默认时钟源是由内部RC振荡器产生，可通过图中按钮进行修改，外部晶振数值取决于实际电路板上的晶振大小.

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提示：

这里用到的芯片的最大时钟频率是100MHz，有的芯片最大只有72MHz，实际最大频率可通过查看芯片数据手册确定。

2.时钟频率设置

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①PLLM—PLL输入时钟分频系数，根据自己需要的系统时钟频率来进行修改
②PLLN—主PLL倍频系数（自动计算）
③PLLP—主PLL分频系数（自动计算）
④SYSCLK—系统时钟
⑤HCLK—AHB总线时钟，由系统时钟SYSCLK 分频得到，一般不分频，等于系统时钟
⑥APB1/APB2 Prescaler—APB1/APB2总线的预分频系数，可根据需要修改

5.工程管理

1.工程设置
注：工程路径中不能有中文，否则会输出错误。
库文件要提前下载好，具体方法在 “【STM32CubeMX学习教程】——1.软件安装” 这一篇文章中有提到。

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2.代码生成设置

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6.生成源码

1.点击右上角按钮生成代码，之后会出现下面的窗口，再点击打开工程即可在用keil查看工程代码。

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四、HAL库中常用的定时器相关代码

1.初始化定时器基本参数

HAL_TIM_Base_Init(&htim3);

2.启动定时器3

HAL_TIM_Base_Start(&htim3);

3.清除定时器中断标志

  __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim3, TIM_IT_UPDATE);

4.启动定时器中断

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

5.停止定时器中断

HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim3);

6.定时器3中断服务函数

void TIM3_IRQHandler(void);

五、定时器循环计数中断工作流程示意图

六、注意事项

1.不同STM32系列的定时器数量和功能可能有差异
2.定时器时钟源来自APB总线，注意时钟树配置
3.使用高级功能时注意引脚复用配置
4.中断优先级需合理设置以避免冲突
通过合理配置STM32的定时器，可以实现精确的定时、PWM生成、信号测量等多种功能，是嵌入式系统开发中的重要组成部分。

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