stm32入门教程--TIM定时器

TIM（Timer）定时器

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。

STM32 有16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元，在72MHz基数时钟下可以实现最大的59.65s的定时。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。

三种定时器高级向下兼容，高级定时器包含通用定时器的所有功能，通用定时器包含基本定时器的所有功能。

以STM32F103C8T6为例，其定时器资源为：TIM1、TIM2、TIM3、TIM4，也就是一个高级定时器和三个通用定时器，没有基本定时器。

定时器电路分析

基本定时器

基本定时器中有三个最重要的寄存器，分别是预分频器、计数器、自动重装寄存器，他们构成了最基本的计数计时器电路，所以这一块电路叫做时基单元，预分频器之前，连接的就是基准计数时钟的输入，最终到了控制器，控制器的输入端直接与内部时钟相连，内部时钟的来源是RRC_TIMxCLK，这里的频率值一般都是系统的主频72MHz。

预分频器如果为0，就是不分频，或者1分频，此时输出频率=输入频率=72MHz；

如果预分频器写1，就是2分频，此时输出频率=输入频率/2=36MHz；

如果预分频器写2，就是3分频，此时输出频率=输入频率/3=24，以此类推

即，实际分频系数=预分频器的值+1

图中预分频器为16位的，所以最大值可以写65535，也就是65536分频

计数器也为16为，每计数一次自增一次，直到65535清零，计数的同时不断与自动重装寄存器进行比较他们的值相等时，会产生一个更新中断和更新事件，CPU相应更新中断，就完成了定时中断的任务了。

通用定时器

通用定时器最核心的还是时基单元，每部分功能和流程也可时基单元是一样的，但高级定时器和通用定时器就不止向上自增这一种计数模式，还支持向下计数模式和中央对齐模式。向下计数模式是从重装值开始向下自减，减到0之后，回到重装值同时申请中断然后继续下一轮，依次循环 。中央对齐模式就是从0开始向上自增到重装值时再向下自减，减到0，再申请中断。不过我们比较常用的还是向上计数的模式

定时器中断

在OLED上显示了一个数字Num，并且每秒自动加1，这就是用了定时中断的功能，定时器使用内部时钟定了一个1秒的时间，每隔1秒申请下中断，然后在中断函数里执行Num++，最后在OLED显示Num。

接线图

示例代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"

uint16_t Num;			//定义在定时器中断里自增的变量

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	Timer_Init();		//定时中断初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Num:");			//1行1列显示字符串Num:
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 5, Num, 5);			//不断刷新显示Num变量
	}
}

/**
  * 函    数：TIM2中断函数
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
  *           函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
  *           请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
  */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)		//判断是否是TIM2的更新事件触发的中断
	{
		Num ++;												//Num变量自增，用于测试定时中断
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);			//清除TIM2更新事件的中断标志位
															//中断标志位必须清除
															//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
	}
}

定时器外部时钟

使用外部时钟来驱动定时器，在定时器指定的外部引脚上，输入一个方波信号来提供定时器计数的时钟。（该实验用对射红外传感器模拟外部时钟，用挡光片，依次遮挡、移开、遮挡、移开，提供一个方波对应OLED显示出计数器的值，每遮挡、移开一次，计数器加1，计数器计到9后自动清0，同时申请中断，同时Num++）

使用定时器的外部时钟，可以提供一个更加精准的时钟来计时，或者也可以把外部时钟当作一个计数器，用来统计引脚上的电平翻转的次数

接线图

示例代码

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"

uint16_t Num;			//定义在定时器中断里自增的变量

int main(void)
{
	/*模块初始化*/
	OLED_Init();		//OLED初始化
	Timer_Init();		//定时中断初始化
	
	/*显示静态字符串*/
	OLED_ShowString(1, 1, "Num:");			//1行1列显示字符串Num:
	OLED_ShowString(2, 1, "CNT:");			//2行1列显示字符串CNT:
	
	while (1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 5, Num, 5);			//不断刷新显示Num变量
		OLED_ShowNum(2, 5, Timer_GetCounter(), 5);		//不断刷新显示CNT的值
	}
}

/**
  * 函    数：TIM2中断函数
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  * 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行
  *           函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制
  *           请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入
  */
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)		//判断是否是TIM2的更新事件触发的中断
	{
		Num ++;												//Num变量自增，用于测试定时中断
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);			//清除TIM2更新事件的中断标志位
															//中断标志位必须清除
															//否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死
	}
}