STM32学习笔记——TIM定时中断

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#stm32 #学习 #笔记

于 2023-11-17 15:25:27 首次发布

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本文介绍了STM32的TIM定时器工作原理，包括基本定时器、预分频器、计数器、自动重装寄存器以及通用定时器和高级定时器的区别。还详细讲解了计数器时序和RCC时钟树，并提供了定时器中断程序的示例。

参考江科大STM32视频。

一、TIM简介

TIM (Timer)定时器

定时器简单来说就是规定一个时间段，每过一个时间段产生一次中断，从而实现每隔一个固定时间执行一段程序的目的。

定时器可以对输入的时钟进行计数，并在计数值达到设定值时触发中断
16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz计数时钟下可以实现最大59.65s的定时（72MHz/65536/65536再取倒数，65536是16位计数器的最大值）
不仅具备基本的定时中断功能，而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
根据复杂度和应用场景分为了高级定时器、通用定时器、基本定时器三种类型

二、定时器类型

STM32F103C8T6定时器资源：TIM1~4
STM32F103ZET6定时器资源：TIM1~8

1. 基本定时器

从基准时钟到预分频器，再到计数器，计数器计数自增，同时不断地与自动重装寄存器进行比较，它俩值相等时，即计时时间到，这时会产生一个更新中断和更新事件，CPU响应更新中断，就完成了我们定时中断的任务了。

预分频器

若预分频器PSC寄存器写0，就是不分频或叫作1分频，输出频率=输入频率/1=72MHz；

若寄存器写1，就是2分频，输出频率=输入频率/2=36MHz；

若寄存器写2，就是3分频，输出频率=输入频率/3=24MHz……

实际分频系数=预分频器的值+1

该预分频器为16位，所以最大值为65535，也就是65536分频

计数器

计数器可以对预分频后的计数时钟进行计数，计数时钟每来一个上升沿，计数器的值+1，该预分频器为16位，所以值可以从0加到65535，再加便回到0重新开始。

所以计数器的值在计时过程中不断自增运行，当自增运行到目标值时，产生中断，那就完成了定时的任务。

所以还需要一个存储目标值的寄存器，即自动重装寄存器。

自动重装寄存器

自动重装寄存器也是16位，存储我们需要的计数目标。

计数值=自动重装寄存器产生的中断叫做“更新中断”，通往NVIC，再配置好NVIC的定时器通道，那么定时器的更新中断就能得到CPU的响应了。

“更新事件”不会触发中断，但可以触发内部其他电路的工作

2. 通用定时器

基本定时器仅支持向上计数模式，通用定时器和高级定时器支持向上计数、向下计数和中央对齐计数三种模式，常用向上计数模式。

3. 高级定时器

重复次数计数器：可以实现每隔几个周期才发生一次更新事件和更新中断

三、定时中断基本结构

1. 预分频器时序

计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC/ (PSC + 1)

2. 计数器时序

计数器溢出频率:CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR+1)
=CK PSC/ (PSC + 1)/(ARR + 1)

3. RCC时钟树

四、定时器中断程序

Timer.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Timer_Init(void)
{
	//①开启时钟,选择时钟源
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	//②时基单元初始化
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1;	//ARR自动重装寄存器的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;		//PSC
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;	//重复计数器
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	//③使能更新中断
	TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);	//清除更新中断标志位
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	//④配置NVIC
	NVIC_PriorityGroupConfig (NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	//⑤启动定时器
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)
	{
		
		TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);
	}
}