STM32定时器做外部计数器

本文介绍如何使用STM32的TIM5定时器进行外部脉冲计数,详细展示了配置过程,包括GPIO引脚配置、定时器参数设置、中断优先级配置等,并提供了完整的代码实例。

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实现简述:

定时器有如下几种功能用法:

1>定时。使用内部时钟源

2>PWM调制输出。使用内部时钟源

3>脉冲宽度(频率)测量。使用内部时钟源,外部边沿触发

4>脉冲数计数。使用外部时钟输入

我们这里使用了TIM5定时器做“脉冲数计数”,定时器做外部脉冲计数,首先要确定外部时钟信号输入的引脚,我们这里选择的是TIM5(也可以选择其它定时器STM32有多个定时器),再根据TIM5定时器找引脚,数据手册上可知每个TIM定时器都有4个外部输入通道,我们这里选择第一通道(TIM5_CH1),

又由数据芯片手册中可知TIM5的CH1通道对应PA0引脚。

现在确定了定时器和输入通道及引脚。我们将TIM5初始化配置成外部脉冲计数器使用,接下来就是上代码:

初始化函数代码:

void TIM5_EtrModeOne_Init(u16 arr){



        RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//打开PB端口时钟

        GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;//设置GPIO为TIM的时钟输入引脚

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;               

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//gpio模式设置为复用模式

        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   

        GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//设置为推挽

        GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不上下拉

        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                  

        GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5);//设置GPIO复用为中断定时器输入

    

      

        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);//使能TIM时钟

        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;//设置定时器参数

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;//自动重装载值

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; //定时器分频

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式

        TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure);



        TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update);//清除溢出中断标志位

        TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE );//使能定时器更新中断

        

        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//设置中断优先级

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;  

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

        

        TIM_TIxExternalClockConfig(TIM5,TIM_TIxExternalCLK1Source_TI1,TIM_ICPolarity_Falling,15);//设置输入滤波和边沿检测



        TIM_SetCounter(TIM5,0);//计数器清零

        TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);//使能TIMx外设

}

初始化设置解读:

1>设置GPIO引脚为TIM5的时钟输入:

>打开GPIOA外设的时钟:

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//打开PA端口时钟

>引脚可以设置成输入、输出、复用、模拟、四种模式

GPIO_Modetypedef enum

{

  GPIO_Mode_IN   = 0x00, /*!< GPIO Input Mode */

  GPIO_Mode_OUT  = 0x01, /*!< GPIO Output Mode */

  GPIO_Mode_AF   = 0x02, /*!< GPIO Alternate function Mode */

  GPIO_Mode_AN   = 0x03  /*!< GPIO Analog Mode */

}GPIOMode_TypeDef;

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //gpio模式设置为复用模式

>引脚设置成推挽:

typedef enum

{

  GPIO_OType_PP = 0x00,

  GPIO_OType_OD = 0x01

}GPIOOType_TypeDef;

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//设置为推挽

>设置不上下拉:

typedef enum

{

  GPIO_PuPd_NOPULL = 0x00,

  GPIO_PuPd_UP     = 0x01,

  GPIO_PuPd_DOWN   = 0x02

}GPIOPuPd_TypeDef;

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//不上下拉

>设置GPIO复用为中断定时器输入

 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM5);//设置GPIO复用为中断定时器输入     

2>定时器设置:

>打开TIM5定时器外设时钟:

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);

>定时器到arr值时自动重装载为0:

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;

>定时器分频,由于我们是计外部脉冲数所以不分频:

 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;

>向上(加)计数模式:

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

>清除溢出中断标志位

TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update);

>使能溢出中断

TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE );

>TIM_TIxExternalCLK1Source_TI1:设置外部时钟输入1通道,TIM_ICPolarity_Falling检测下降沿计数,设置输入滤波15 (0-15),

TIM_TIxExternalClockConfig(TIM5,TIM_TIxExternalCLK1Source_TI1,TIM_ICPolarity_Falling,15);

3>中断优先级设置:

>抢占优先级设置为一:

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

>响应优先级为3:

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  

4>开启TIM定时器:

将TIM5配置完成后,先将定时器清零,然后就可以打开定时器工作了。

TIM_SetCounter(TIM5,0);//计数器清零

TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);//使能TIMx外设

中断函数:

当定时器计数器中的值达到设定的溢出值时触发中断,定时器自动重装。如果只需要中断触发一次,可以在中断函数里关闭定时器使能。

void TIM5_IRQHandler(){

    if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_Update)!=RESET){//判断是否是溢出中断

         TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update);//清除溢出中断标志位

        //中断执行语句

        //TIM_Cmd(TIM5, !ENABLE);//关闭定时器使能

        }

}

主函数:

每隔500ms打印一次计数值

void main(){

  usrat_int(9600);

  TIM5_EtrModeOne_Init(10000);//定时器计数到10000时重装为0

   while(1){

    printf("计数值:%d \r\n",TIM_GetCounter(TIM5));

    delay_ms(500);

  }

}

### 如何在 STM32CubeMX 中配置定时器计数周期 (Counter Period) #### 设置定时器参数 在 STM32CubeMX 软件中,要调整定时器计数周期(`Counter Period`),需进入定时器高级控制面板。具体操作如下: - 打开项目并选择对应的定时器模块,例如 TIM2 或者其他可用的定时器资源。 - 进入到 `TIMx Configuration` 页面,在这里可以找到与定时器工作模式有关的各种选项。 #### 修改预分频系数和自动重装载值 为了改变计数值即 Counter Period 的大小,主要通过修改两个重要参数来实现:一个是 **预分频器(Prescaler)** ,另一个则是 **自动重载寄存器(Automatic Reload Register, ARR)** 。其中ARR决定了最大计数值也就是所谓的 "Counter Period"[^1]。 当设定好所需的定时精度之后,可以根据下面这个公式计算出合适的 Prescaler 和 ARR 值: \[ \text{定时时间}=(\text{Prescaler}+1)\times(\text{Counter Period}+1)\times\frac{1}{\text{定时器时钟频率}} \] 因此如果想要得到精确的一毫秒延时,则需要根据实际使用的定时器时钟频率合理分配这两个变量[^2]。 #### 使用图形界面设置 对于不熟悉底层硬件编程的人来说,STM32CubeMX 提供了一个非常友好的图形化界面来进行这些设置而无需编写任何代码。只需按照提示填写期望的时间间隔,软件会自动生成相应的初始化函数以及必要的头文件定义[^3]。 ```cpp // 示例代码片段展示如何初始化一个具有特定计数周期的定时器 HAL_TIM_Base_Init(&htim2); __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, COUNTER_PERIOD_VALUE); // 设定自动重载值为COUNTER_PERIOD_VALUE ```
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