（stm32f103學習總結）—stm32定時器中斷

一、定時器介紹

　　STM32F1的定時器非常多，由2個基本定時器（TIM6、TIM7）、4個通 用定時器（TIM2-TIM5）和2個高級定時器（TIM1、TIM8）組成。基本定 時器的功能最為簡單，類似於51單片機內定時器。通用定時器是在基本 定時器的基礎上擴展而來，增加了輸入捕獲與輸出比較等功能。高級定 時器又是在通用定時器基礎上擴展而來，增加了可編程死區互補輸出、 重復計數器、帶剎車(斷路)功能，這些功能主要針對工業電機控制方面

1.1 通用定時器簡介

　　STM32F1的通用定時器包含一個 16 位自動重載計數器（CNT），該計 數器由可編程預分頻器（PSC）驅動。STM32F1的通用定時器可用於多種 用途，包括測量輸入信號的脈沖寬度(輸入捕獲)或者生成輸出波形(輸出 比較和PWM)等。 使用定時器預分頻器和 RCC 時鍾控制器預分頻器，脈 沖長度和波形周期可以在幾個微秒到幾個毫秒間調整。STM32F1 的每個 通用定時器都是完全獨立的，沒有互相共享的任何資源。

　　STM32F1的通用定時器TIMx (TIM2-TIM5 )具有如下功能：

（1）16 位向上、向下、向上/向下自動裝載計數器（TIMx_CNT）。

（2）16 位可編程(可以實時修改)預分頻器(TIMx_PSC)，計數器時鍾頻率的分頻系數為 1～65535之間的任意數值。

（3）4個獨立通道（TIMx_CH1-4），這些通道可以用來作為： A．輸入捕獲 B．輸出比較 C． PWM 生成(邊緣或中間對齊模式) D．單脈沖模式輸出

（4）可使用外部信號（TIMx_ETR）控制定時器，且可實現多個定時器互連（可以用1個定時器控制另外一個定時器）的同步電路。

（5）發生如下事件時產生中斷/DMA請求： A．更新：計數器向上溢出/向下溢出，計數器初始化(通過軟件或者內部/外部觸發) B．觸發事件(計數器啟動、停止、初始化或者由內部/外部觸發計數) C．輸入捕獲 D．輸出比較

（6）支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路

（7）觸發輸入作為外部時鍾或者按周期的電流管理

1.2 通用定時器結構框圖

我們把通用定時器結構框圖分成 5 個子模塊，按照順序依次進行簡單介紹。

（1）標號 1：時鍾源

通用定時器的時鍾來源有 4 種可選：

A.內部時鍾（CK_INT）

B.外部時鍾模式 1：外部輸入引腳 TIx（x=1,2,3,4）

C.外部時鍾模式 2：外部觸發輸入 ETR

D.內部觸發輸入（ITRx（x=0,1,2,3））

通用定時器時鍾來源這么多，具體選擇哪個可以通過 TIMx_SMCR 寄存器的相關位來設置，定時器相關寄存器的介紹可以參考《STM32F10x 中文參考手冊》-通用定時器-寄存器章節詳細了解。這里的 CK_INT 時鍾是從 APB1 倍頻得來的，除非 APB1 的時鍾分頻數設置為 1（一般都不會是 1），否則通用定時器 TIMx的時鍾是 APB1 時鍾的 2 倍，當 APB1 的時鍾不分頻的時候，通用定時器 TIMx的時鍾就等於 APB1 的時鍾。這里還要注意的就是高級定時器的時鍾不是來自APB1，而是來自 APB2，這個在庫文件 stm32f10x_rcc.h 也可以查找到，如下：

通常我們都是將內部時鍾（CK_INT）作為通用定時器的時鍾來源，而且通用定時器的時鍾是 APB1 時鍾的 2 倍，即 APB1 的時鍾分頻數不為 1。所以通用定時器的時鍾頻率是 72MHz。

（2）標號 2：控制器

通用定時器控制器部分包括觸發控制器、從模式控制器以及編碼器接口。觸發控制器用來針對片內外設輸出觸發信號，比如為其它定時器提供時鍾和觸發DAC/ADC 轉換。從模式控制器可以控制計數器復位、啟動、遞增/遞減、計數。編碼器接口專門針對編碼器計數而設計。

 

（3）標號 3：時基單元

　　通用定時器時基單元包括 3 個寄存器，分別是計數器寄存器(TIMx_CNT)、預分頻器寄存器(TIMx_PSC)、自動重載寄存器(TIMx_ARR)。高級定時器中還有一個

重復計數寄存器（TIMx_RCR），通用和基本定時器是沒有的。通用定時器這三個寄存器都是 16 位有效。而高級定時器的 TIMx_RCR 寄存器是 8 位有效。

　　在這個時基單元中，有個預分頻器寄存器(TIMx_PSC)，用於對計數器時鍾頻率進行分頻，通過寄存器內的相應位設置，分頻系數值可在 1 到 65536 之間。

由於從模式控制寄存器具有緩沖功能，因此預分頻器可實現實時更改，而新的預分頻比將在下一更新事件發生時被采用。

　　在時基單元中，還有個計數寄存器(TIMx_CNT)，通用定時器計數方式有向上計數、向下計數、向上向下計數（中心對齊計數）。下面分別來介紹下這幾種計數方式：

 

 

（4）標號 4：輸入捕獲 

（5）輸出比較

 

二、通用定時器配置步驟

（1）使能定時器時鍾 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//使能TIM4時鍾

（2）初始化定時器參數,包含自動重裝值，分頻系數，計數方式等

voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

typedef struct

{

　　uint16_t TIM_Prescaler; //定時器預分頻器

　　uint16_t TIM_CounterMode; //計數模式

　　uint32_t TIM_Period; //定時器周期

　　uint16_t TIM_ClockDivision; //時鍾分頻

　　uint8_t TIM_RepetitionCounter; //重復計數器

} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

了解結構體成員功能后，就可以進行配置，例如：

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=1000; //自動裝載值  自己定義

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=35999; //分頻系數  自己定義

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //設置向上計數模式

TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure);

定時器定時時間計算公式如下： Tout= ((per)*(psc+1))/Tclk； 1000*（35999+1）/72;

（3）設置定時器中斷類型，並使能

　　void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)；

（4）設置定時器中斷優先級，使能定時器中斷通道 NVIC初始化庫函數是NVIC_Init()；

（5）開啟定時器 void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

（6）編寫定時器中斷服務函數

 

三、定時器中斷編碼

/*******************************************************************************  2 * 函 數 名 : TIM4_Init  3 * 函數功能 : TIM4初始化函數  4 * 輸 入 : per:重裝載值  5  psc:分頻系數  6 * 輸 出 : 無  7 *******************************************************************************/
void TIM4_Init(u16 per,u16 psc)  9 { 10  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; 11  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 12     
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//使能TIM4時鍾
    
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per;   //自動裝載值
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; //分頻系數
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 18     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //設置向上計數模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure); 20     
    TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); //開啟定時器中斷
 TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); 23     
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;//定時器中斷通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;        //子優先級
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;            //IRQ通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 29     
    TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); //使能定時器 
}

進入中斷函數

/*******************************************************************************  2 * 函 數 名 : TIM4_IRQHandler  3 * 函數功能 : TIM4中斷函數  4 * 輸 入 : 無  5 * 輸 出 : 無  6 *******************************************************************************/
void TIM4_IRQHandler(void)  8 {  9     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)) 10  { 11         //填寫中斷中要完成的任務
 } 13  TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); 14 }