STM32学习笔记之TIM定时中断-优快云博客

对内部时钟进行预分频，例如写0，就是不分频，或者说是1分频，这时候输出频率=输入频率=72MHz，如果写1，那就是2分频，这时候输出频率=输入频率/2=36MHz...以此类推
预分频器的值和实际的分频系数相差了1，即实际分频系统=预分频系数的值+1
这预分频器是16位的，所以最大值可以写65535，即65536分频

计数器：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，计数器的值就+1，这个计数器也是16位的，所以里面的值可以从0一直加到65535，如果再加的话，计数器就会回到0重新开始
重载寄存器：也是16位的，它是计数的目标值，当计数值=重装值，就会产生一个更新中断和更新事件，CPU响应更新中断，就完成了定时中断的任务了，计数到了这个值后就重新开始
TRGO：定时器触发中断后，控制器就把更新事件映射到TRGO这个引脚上，用于触发DAC

1.2.2. 通用定时器

通用定时器拥有基本定时器全部功能，还能外接时钟，即它的时钟源可以选择内部的72MHz时钟，还可以选择外部时钟，外部时钟常用的是TIMx_ETR

TIMx_ETR引脚上的外部时钟，这个ETR（External）引脚的位置，可以参考引脚定义表，也就是可以在TIM2的ETR引脚，即PA0上接一个外部方波时钟，

1.2.3. 高级定时器

1.3. 定时中断基本结构

即选择时钟后，经过分频，计数器计数，到了重装载值时触发中断，中断信号经过中断输出控制到NVIC申请中断

1.4. 时序图

1.4.1. 预分频器时序

计数器计数频率：CK_CNT = CK_PSC /（PSC+1)

CK_PSC是源时钟，开启预分频使能后，如果PSC是0，计数器的频率就是源时钟频率，1就是原始中频率的一半

1.4.2. 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）

UIF为1时就会去申请中断，中断响应后需要手动清零，不然就会一个申请中断

1.4.3. 计数器无预装时序

无预装时，当重装载值发生改变，计数寄存器会直接更新，如果计数到了就直接变，如果计数已经超过了，它会默认先计数到FFFF再重新回到0重新开始

1.4.4. 计数器有预装时序

有预装时，会多了一个影子寄存器，当自动加载寄存器发生改变时，它先等计数器计数到位了，影子寄存器才发生改变，计数器重新开始计数，而不是立即改变

2. 定时器内部时钟配置

根据定时器基本结构图，得出配置定时器外部时钟主要有以下步骤：

本次实操是基于新建好标准库工程之后

2.1. 模块化软件开发

新增Timer.c和Timer.h文件到System组里，具体操作见《STM32模块化软件开》链接

2.2. 初始化函数

2.2.1. RCC时钟开启

根据STM32的系统结构得出TIM定时器是挂在APB1总线上的，开启时钟后，定时器的基准时钟和整个外设的工作时钟都会同时开启，

调用该函数开启RCC时钟

void Timer_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
}

2.2.2. 选择时钟源

对于定时中断，选择内部的时钟源，

在tim.h里找到"TIM_InternalClockConfig()"函数，即选择为内部时钟，时基单元是TIM2

void Timer_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    TIM_InternalClockConfig(TIM2);
}

2.2.3. 配置时基单元

在tim.h里找到"TIM_TimeBaseInit()"来初始化时基单元，第一个参数是TIMx，第二个参数是一个结构体

第一个参数写TIM2，第二个参数点去定义里查找下

复制以下，根据它来定义一个结构体，把这个结构体的地址放在初始化函数里即可

把结构体成员都列出来进行初始化

TIM_ClockDivision：去它的定义里查找后，分频选择DIV1，也就是不分频

TIM_CounterMode：计数模式选择向上计数

TIM_Period：周期（ARR自动重装值）：

根据公式CK_PSC /（PSC+1) / （ARR + 1），为了配1秒的中断（1Hz），所以ARR选择为（10000-1），即72000000 /（PSC+1) / （10000 - 1 + 1）

TIM_Prescaler：PSC：

根据公式CK_PSC /（PSC+1) / （ARR + 1），为了配1秒的中断（1Hz），所以PSC选择为（7200-1），即72000000 /（7200 - 1+1) / （10000 - 1 + 1）= 1Hz

TIM_RepetitionCounter：高级定时器才有的，这里用不到，写0

void Timer_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct) ;
}

2.2.4. 使能中断

使能中断，就是允许中断更新中断输出到NVIC中

在tim.h里找到"TIM_ITConfig()"来使能中断
第一个参数选择"TIM2"，第二个参数跳转到定义里去看,选择更新中断

第三个参数选择"ENABLE"

void Timer_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct) ;
	
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
}

2.2.5. 配置NVIC

在NVIC中打开定时器中断的通道，并分配一个优先级，详细步骤见《STM32学习笔记之EXTI应用实例》链接

因为NVIC是内核外设，它的库函数被ST发配到misc.h（杂项）文件里，在这里找它的库函数

NVIC_PriorityGroupConfig：指定下中断的分组，这里选择两位抢占两位响应
定义一个NVIC结构体
NVIC_IRQChannel：因为库函数所以兼容所以的F1系列芯片，但是不同的芯片中断通道列表是不一样的，所以有很多条件编译，这里选择MD（中等密度）里的TIM2_IRQn

NVIC_IRQChannelCmd：指定中断通道是使能还是失能，选择“ENABLE”
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority：抢占优先级，这里只有一个中断源，比较随意，设置为1即可
NVIC_IRQChannelSubPriority：响应优先级，这里只有一个中断源，比较随意，设置为1即可
调用NVIC初始化函数初始化结构体

void Timer_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct) ;
	
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
	
}

2.2.6. 启动定时器

在tim.h里找到"TIM_Cmd()"来启动定时器
第一个参数选择"TIM2"，第二个参数给"ENABLE"

void Timer_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200 - 1;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct) ;
	
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
	
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

2.3. 中断函数编写

在STM32中，中断通道的名字都是固定的，每个中断通道都对应一个中断函数，可以在启动文件里查看，里面以“ IRQHandler ”结尾的字符串就是中断函数的名字

找到"TIM2_IRQHandler",编写中断函数，记住要清除标志位
先对TIM2的更新事件中断标志位进行判断，响应后清除标志位

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

2.4. 声明初始化函数

在.h文件里声明刚刚编写的传感器初始化函数，这样在别的文件里就能调用该函数了，中断函数不用声明

2.5. main函数处理

声明红外传感器.h文件和调用初始化函数

通过OLED屏显示时间：功能函数如下

3. 定时器外部时钟配置

外部时钟采用红外传感器计数来模拟时钟，因为使用的是TIM2_CH1_ETR这个外部时钟，对应的引脚是PA0，所以要将红外传感器的AO口接到PA0引脚上

3.1. 区别

3.1.1. 时钟源

把2.2.2里的时钟源"TIM_InternalClockConfig函数"换成TIM_ETRClockMode2Config函数"

第一个参数给TIM2，第二个参数进入定义看一下

第三个参数去定义里看，根据需要来，这里选择不反向

第四个参数是外部触发滤波器：即以一个采样频率f采样N个点，如果N个点都一样，才会有效输出，这个值对应的f和N的关系如下，这里就选择不要滤波器了，即0x00

3.1.2. 添加GPIO模块

开启时钟并且初始化GPIO

3.1.3. 时基单元

将周期改成10，分频改成1，即触发一次加一次，加到10后触发中断

3.1.4. 功能函数实现

计数函数：

uint16_t Timer_GetCounter(void)
{
	return TIM_GetCounter(TIM2);
}

主函数：

END

总结

本章节记录了STM的定时器相关操作，无论是内部时钟或者外部时钟都有样例讲解