STM32定时器解析

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1、STM32STM32定时器解析定时器解析实验六实验六 定时器实验定时器实验实验目的：掌握定时器的工作原理与编程实现定时的实验目的：掌握定时器的工作原理与编程实现定时的方法。方法。实验内容：实验内容：1）利用）利用TIM2定时定时500ms,LED1、LED3同时亮灭一同时亮灭一次；次；TIM3定时定时2s，LED2、LED4亮灭一次。亮灭一次。2）利用）利用SysTick实现定时实现定时1秒钟，秒钟，LED切换一次亮灭切换一次亮灭状态。状态。主要内容主要内容6.1 STM326.1 STM32定时器概述定时器概述6.2 6.2 通用定时器通用定时器TIMxTIMx相关寄存器相关寄存器6.3 6

2、.3 库函数库函数6.4 6.4 程序设计方法程序设计方法6.5 6.5 系统时钟系统时钟SysTickSysTick简介简介6.6 SysTick6.6 SysTick应用实例应用实例6.1 STM326.1 STM32定时器概述定时器概述名为名为TIMx的定时器有的定时器有8个，其中个，其中TIM1和和TIM8挂在挂在APB2总总线上，而线上，而TIM2-TIM7则挂在则挂在APB1总线上。总线上。APB2可以工可以工作在作在72MHz下，而下，而APB1最大是最大是36MHz。定时器都是定时器都是16位的。位的。通用定时器通用定时器4个：个：TIM2、TIM3、TIM4和和TIM5。它适

3、用于。它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入捕获输入捕获)或者或者产生输出波形产生输出波形(输出比较和输出比较和PWM)。 高级定时器高级定时器2个：个：TIM1和和TIM8。比通用定时器功能更强大，。比通用定时器功能更强大，适用于更多场合。适用于更多场合。基本定时器基本定时器2个：个：TIM6和和TIM7。主要用于产生。主要用于产生DAC触发触发信号，也可当做通用的信号，也可当做通用的16位时基计数器。位时基计数器。通用通用TIMX定时器主要功能定时器主要功能(1)16位向上、向下、向上位向上、向下、向上/向下自动装载计数器向下自动装载计数器

4、(2)16位可编程位可编程(可以实时修改可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频预分频器，计数器时钟频率的分频系数为系数为165536之间的任意数值之间的任意数值 (3)4个独立通道：个独立通道：输入捕获；输入捕获；输出比较；输出比较；PWM生成（边缘生成（边缘或中间对齐模式）；或中间对齐模式）；单脉冲模式输出单脉冲模式输出 (4)使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。 (5)如下事件发生时产生中断如下事件发生时产生中断/DMA： 更新：计数器向上溢出更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部通

5、过软件或者内部/外部触发外部触发)；触发事件触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数外部触发计数)；输入捕获；输入捕获；输出比较输出比较 ；支持针对定位的增量支持针对定位的增量(正交正交)编码器和霍尔传感器电路；编码器和霍尔传感器电路；触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理。触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理。 6.2 6.2 通用定时器通用定时器TIMXTIMX相关寄存器相关寄存器CR1：控制寄存器控制寄存器1CR2：控制寄存器控制寄存器2SMCR：从模式控制寄存器：从模式控制寄存器DIER： DMA/中断使能寄存器中断使能寄存器S

6、R：状态寄存器状态寄存器EGR：事件产生寄存器事件产生寄存器CCMR1：捕获：捕获/比较模式寄存器比较模式寄存器1CCMR2：捕获：捕获/比较模式寄存器比较模式寄存器2CCER：捕获捕获/比较使能寄存器比较使能寄存器CNT： 计数器寄存器计数器寄存器PSC：预分频寄存器预分频寄存器APR： 自动重装载寄存器自动重装载寄存器CCR1：捕获：捕获/比较寄存器比较寄存器1CCR2：捕获：捕获/比较寄存器比较寄存器2CCR3：捕获：捕获/比较寄存器比较寄存器3CCR4：捕获：捕获/比较寄存器比较寄存器4DCR：DMA控制寄存器控制寄存器DMAR：连续模式的：连续模式的DMA地址寄存器地址寄存器控制寄存

7、器控制寄存器1(TIMX_CR1)CEN：使能计数器。：使能计数器。 0：禁止计数器；：禁止计数器； 1：使能计数器。：使能计数器。DIR：方向：方向 (Direction)。0：计数器向上计数；：计数器向上计数； 1：计数器：计数器向下计数。向下计数。 CMS1:0：选择中央对齐模式：选择中央对齐模式 (Center-alignedmodeselection)参见参见“ “ STM32STM32中文参考手册中文参考手册_V10.pdf ”_V10.pdf ” 从模式控制寄存器从模式控制寄存器(TIMX_SMCR)SMS2:0：从模式选择：从模式选择 (Slavemodeselection)

8、000：关闭从模式，如果CEN=1，则预分频器直接由内部时钟驱动。DMA/中断使能寄存器中断使能寄存器(TIMX_DIER)位位0（UIE）：允许更新中断）：允许更新中断 (Updateinterruptenable)。0：禁止更新中断；：禁止更新中断； 1：允许更新中断。：允许更新中断。 状态寄存器状态寄存器(TIMX_SR)位位0（UIF）：更新中断标记）：更新中断标记 (Updateinterruptflag)当产生更新事件时该位由硬件置当产生更新事件时该位由硬件置1。它由软件清。它由软件清0。 0：无更新事件产生；：无更新事件产生； 1：更新中断等待响应。：更新中断等待响应。当寄存器被

9、更新时该位由硬件置当寄存器被更新时该位由硬件置1： 若若TIMx_CR1寄存器的寄存器的UDIS=0、URS=0，当，当TIMx_EGR寄存器的寄存器的UG=1时时产生更新事件产生更新事件(软件对计数器软件对计数器CNT重新初始化重新初始化)； 若若TIMx_CR1寄存器的寄存器的UDIS=0、URS=0，当计数器，当计数器CNT被触发事件重初始被触发事件重初始化时产生更新事件。化时产生更新事件。(参考同步控制寄存器的说明参考同步控制寄存器的说明)6.3 6.3 库函数库函数TIM_DeInit：将外：将外设TIMx寄存器重寄存器重设为缺省缺省值。TIM_TimeBaseInit：根据：根据T

10、IM_TimeBaseInitStruct中指中指定的参数初始化定的参数初始化TIMx的的时间基数基数单位。位。TIM_TimeBaseStructInit：把：把TIM_TimeBaseInitStruct中的每一个参数按缺省中的每一个参数按缺省值填入。填入。TIM_Cmd：使能或者失能：使能或者失能TIMx外外设。TIM_ITConfig：使能或者失能指定的：使能或者失能指定的TIM中断。中断。TIM_PrescalerConfig：设置置TIMx预分分频TIM_GetFlagStatus：检查指定的指定的TIM标志位志位设置与否置与否TIM_ClearFlag：清除：清除TIMx的待的待

11、处理理标志位志位TIM_ClearITPendingBit：清除：清除TIMx的中断待的中断待处理位理位函数函数TIM_TIMEBASEINIT功能：根据功能：根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化中指定的参数初始化TIMx的时间的时间基数单位。基数单位。函数原形：函数原形：voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct)其中，TIMx：x可以是2，3或者4，来选择TIM外设。TIMTimeBase_InitStruct：指向结构TIM_Time

12、BaseInitTypeDef的指针，包含了TIMx时间基数单位的配置信息。TIM_TIMEBASEINITTYPEDEFSTRUCTUREtypedefstructu16TIM_Period;/*TIM_Period设置了在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值，0x0000和0xFFFF之间*/u16TIM_Prescaler;/* TIM_Prescaler设置了用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值*/u8TIM_ClockDivision;/* TIM_ClockDivision设置了时钟分割*/u16TIM_CounterMode;/* TIM_CounterMode选择

13、了计数器模式*/TIM_TimeBaseInitTypeDef;TIM_ClockDivision描述描述TIM_CKD_DIV1 TDTS = Tck_tim TIM_CKD_DIV2 TDTS = 2Tck_tim TIM_CKD_DIV4 TDTS = 4Tck_timTDTS: 数字滤波器使用的采样频率Tck_tim：定时器时钟频率暂时不涉及数字滤波器，这项先不考虑TIM_CounterMode描述描述TIM_CounterMode_UpTIM向上计数模式向上计数模式TIM_CounterMode_DownTIM向下计数模式向下计数模式TIM_CounterMode_CenterAli

14、gned1TIM中央对齐模式中央对齐模式1计数模式计数模式TIM_CounterMode_CenterAligned2TIM中央对齐模式中央对齐模式2计数模式计数模式TIM_CounterMode_CenterAligned3TIM中央对齐模式中央对齐模式3计数模式计数模式例：例： TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=0xFFFF;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0xF;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDi

15、vision=0x0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);定时时间的计算定时时间的计算定时时间定时时间=（Period+1）* *（Prescaler+1）/TIMxCLK当当Prescaler1时，时，TIMxCLK=72MHz当当Prescaler=1时，时，TIMxCLK=36MHz函数函数TIM_CMD功能描述：使能或者失能功能描述：使能或者失能TIMx外设外设函数原形：函数原形：voidTIM_Cmd(TIM_Typ

16、eDef*TIMx,FunctionalStateNewState)TIMx：x可以是可以是2，3或者或者4，来选择，来选择TIM外设外设NewState:外设外设TIMx的新状态，的新状态，ENABLE或者或者DISABLE例：例： /*EnablestheTIM2counter*/TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);函数函数TIM _ITCONFIG功能描述：使能或者失能指定的功能描述：使能或者失能指定的TIM中断中断函数原形：函数原形：voidTIM_ITConfig(TIM_TypeDef*TIMx,u16TIM_IT,FunctionalStateNewState)TIMx：x

17、可以是可以是2，3或者或者4，来选择，来选择TIM外设外设TIM_IT：待使能或者失能的：待使能或者失能的TIM中断源中断源NewState：TIMx中断的新状态。中断的新状态。ENABLE或者或者DISABLETIM_IT值：值：例：例： /*EnablestheTIM2CaptureComparechannel1Interruptsource*/TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_CC1,ENABLE);函数TIM_PRESCALERCONFIG功能描述：设置功能描述：设置TIMx预分频预分频函数原形：函数原形：voidTIM_PrescalerConfig(TIM_Type

18、Def*TIMx,u16Prescaler,u16TIM_PSCReloadMode)TIM_PSCReloadMode：预分频重载模式：预分频重载模式例：例：/*ConfigurestheTIM2newPrescalervalue*/u16TIMPrescaler=0xFF00;TIM_PrescalerConfig(TIM2,TIMPrescaler,TIM_PSCReloadMode_Immediate);函数函数TIM_GETFLAGSTATUS功能描述：功能描述：检查指定的指定的TIM标志位志位设置与否置与否函数原形：函数原形：FlagStatusTIM_GetFlagStatus(

19、TIM_TypeDef*TIMx,u16TIM_FLAG)TIMx：x可以是可以是2，3或者或者4，来选择，来选择TIM外设外设TIM_FLAG：待检查的：待检查的TIM标志位标志位返回值：返回值：TIM_FLAG的新状态（的新状态（SET或者或者RESET）例：例：/*CheckiftheTIM2CaptureCompare1flagissetorreset*/if(TIM_GetFlagStatus(TIM2,TIM_FLAG_CC1)=SET)TIM_FLAG值：值：函数函数TIM_CLEARFLAG功能描述：清除功能描述：清除TIMx的待的待处理理标志位志位函数原形：函数原形：void

20、TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef*TIMx,u32TIM_FLAG)TIMx：x可以是可以是2，3或者或者4，来，来选择TIM外外设TIM_FLAG：待清除的：待清除的TIM标志位志位例：例：/*CleartheTIM2CaptureCompare1flag*/TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_CC1);函数函数TIM_CLEARITPENDINGBIT功能描述：清除功能描述：清除TIMx的中断待处理位的中断待处理位函数原形：函数原形：voidTIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef*TIMx,u16TIM_IT)TIMx：x可

21、以是2，3或者4，来选择TIM外设。TIM_IT：待检查的TIM中断待处理位。例例： /*CleartheTIM2CaptureCompare1interruptpendingbit*/TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_CC1);6.4 6.4 程序设计方法程序设计方法包含头文件包含头文件声明函数声明函数声明变量声明变量主函数主函数函数调用函数调用主循环程序段主循环程序段配置系统时钟、使能外设时钟子函数配置系统时钟、使能外设时钟子函数配置配置GPIO子函数子函数配置配置NVIC子函数子函数配置定时器子函数配置定时器子函数延时子函数延时子函数中断服务子函数中断服

22、务子函数声明函数声明函数:#includestm32f10x.h voidDelay(vu32nCount);voidRCC_Configuration(void);voidGPIO_Configuration(void);voidNVIC_Configuration(void);voidTIM2_Configuration(void);主函数：主函数：intmain() RCC_Configuration();/*配置系配置系统时钟*/ NVIC_Configuration(); /*配置配置NVIC*/ GPIO_Configuration(); /*配置配置GPIOIO口初始化口初始化*

23、/ TIM2_Configuration(); /*配置配置TIM2定定时器器*/GPIOC-ODR=0xffffffff;/*全全灭*/while(1);使能外设时钟使能外设时钟:voidRCC_Configuration()/初始化系初始化系统时钟（略）（略）/使能使能TIM2时钟和和GPIOC时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);/延延时子函数：子函数：voidDelay(vu32nCount)for(;nCount!

24、=0;nCount-);配置配置GPIO的子函数：的子函数：voidGPIO_Configuration()/*GPIO初始化，初始化，PC输出出，PA输入入*/GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOC

25、,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);配置配置NVIC：voidNVIC_Configuration() NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn; N

26、VIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);配置TIM2子函数：voidTIM2_Configuration()TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=35999;

27、TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=1999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0x0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);中断服务子函数：中断服

28、务子函数：/中断服中断服务程序一般写在程序一般写在stm32f10x_it.c文件中。文件中。voidTIM2_IRQHandler(void) if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3)=0)GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); elseGPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3); TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);6.5 6.5 系统时基定时器系统时基定时器SYSTICKSYSTICK简介简介stm32-M3有一个系有一个系统时基定基定时器（又叫器（又叫嘀嗒嗒时钟

29、），其），其为一个一个24位位递减减计数器。系数器。系统时基定基定时器器设置初置初值并使能后，每并使能后，每经过一个系一个系统时钟周周期，期，计数器就减一，当数器就减一，当计数器数器递减到减到0时，系，系统时基定基定时器自器自动重装重装载初初值，并，并继续向下向下计数，同数，同时内部的内部的COUNTFLAG标志会置位，触志会置位，触发中中断。断。系系统时基定基定时器功能器功能简单，只能提供一个，只能提供一个时基定基定时器，作器，作为滴答滴答时钟。在外部晶振在外部晶振8MHZ，通，通过PLL9倍倍频，系，系统时钟为72MHz，系，系统时钟定定时器的器的递减减频率可以率可以设为9MHz（HCLK

30、/8），在），在这个条件下，把系个条件下，把系统定定时器的初器的初值设置置为90000，就能，就能够产生生10ms的的时间基基值。如果开启中断，。如果开启中断，则产生生10ms的中断。的中断。时基定基定时器的中断并不需要清除中断位，系器的中断并不需要清除中断位，系统会自会自动清除。清除。SYSTICK寄存器结构寄存器结构 typedefstructvu32CTRL;/SysTick控制和状控制和状态寄存器寄存器vu32LOAD;/SysTick重装重装载值寄存器寄存器vu32VAL;/SysTick当前当前值寄存器寄存器vuc32CALIB;/SysTick校准校准值寄存器寄存器SysTick

31、_TypeDef;SYSTICK库函数库函数 SysTick_CLKSourceConfig：设置SysTick时钟源SysTick_SetReload：设置SysTick重装载值SysTick_CounterCmd：使能或者失能SysTick计数器SysTick_ITConfig：使能或者失能SysTick中断SysTick_GetCounter ：获取SysTick计数器的值SysTick_GetFlagStatus：检查指定的SysTick标志位设置与否函数SYSTICK_CLKSOURCECONFIG功能描述：功能描述：设置置SysTick时钟源源函数原形：函数原形：voidSysTi

32、ck_CLKSourceConfig(u32SysTick_CLKSource)SysTick_CLKSource：SysTick时钟源源SysTick_CLKSourceSysTick_CLKSource值：例：例：/*AHBclockselectedasSysTickclocksource*/SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);函数SYSTICK_SETRELOAD功能描述：功能描述：设置置SysTick重装重装载值函数原形：函数原形：voidSysTick_SetReload(u32Reload)Reload：重装：重装载值，该

33、参数取参数取值必必须在在1和和0x00FFFFFF之之间例：例：/*SetSysTickreloadvalueto0xFFFF*/SysTick_SetReload(0xFFFF);函数SYSTICK_COUNTERCMD功能描述：使能或者失能功能描述：使能或者失能SysTick计数器数器函数原形：函数原形：voidSysTick_CounterCmd(u32SysTick_Counter)SysTick_Counter：SysTick计数器新状态计数器新状态SysTick_Counter值：值：例：例：/*EnableSysTickcounter*/SysTick_CounterCmd(Sy

34、sTick_Counter_Enable);函数SYSTICK_ITCONFIG功能描述：使能或者失能功能描述：使能或者失能SysTick中断中断函数原形：函数原形：voidSysTick_ITConfig(FunctionalStateNewState)NewState：SysTick中断的新状态，取中断的新状态，取ENABLE或者或者DISABLE例：例： /*EnableSysTickinterrupt*/SysTick_ITConfig(ENABLE);函数SYSTICK_GETCOUNTER功能描述：获取功能描述：获取SysTick计数器的值计数器的值函数原形：函数原形：u32Sys

35、Tick_GetCounter(void)返回值：返回值：SysTick计数器的值计数器的值例：例：/*GetSysTickcurrentcountervalue*/u32SysTickCurrentCounterValue;SysTickCurrentCounterValue=SysTick_GetCounter();函数SYSTICK_GETFLAGSTATUS功能描述：功能描述：检查指定的指定的SysTick标志位志位设置与否置与否函数原形：函数原形：FlagStatusSysTick_GetFlagStatus(u8SysTick_FLAG)SysTick_FLAG：待检查的：待检查的

36、SysTic标志位标志位SysTick_FLAG值：值：例：例：/*TestiftheCountflagissetornot*/FlagStatusStatus;Status=SysTick_GetFlagStatus(SysTick_FLAG_COUNT);if(Status=RESET).else.下面的程序段，让下面的程序段，让LED灯灯1S跳变一次。跳变一次。voidSysTick_Configuration(void)SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);SysTick-LOAD=900000;/100msSysTi

37、ck-CTRL=0x03;/开中断、启开中断、启动计数数voidSysTick_Handler(void)num+;if(num=100)num=0;/计数器清数器清0LED();/LED跳跳变函数，略。函数，略。练习题六练习题六1.名为名为TIMx的定时器有（）个，的定时器有（）个，2.定时器都是（）位的。定时器都是（）位的。3.通用定时器有（）个通用定时器有（）个：（）：（）、（）、（）和（）。、（）、（）和（）。4.TIM2-TIM7则挂在（）总线上。最高工作频率是（）则挂在（）总线上。最高工作频率是（）MHz。 5.高级定时器有（）个高级定时器有（）个：（）：（）和（）。挂在（）总线上

38、，和（）。挂在（）总线上，工作频率工作频率在（）在（）MHz下。下。6.基本定时器有（）个：基本定时器有（）个： （）和（）。主要用于产生（）和（）。主要用于产生DAC触发信号，触发信号，也可当做通用的也可当做通用的16位时基计数器。位时基计数器。7.当预分频系数当预分频系数1时，时，TIMxCLK=（）（）MHz；当预分频系数；当预分频系数=1时，时，TIMxCLK=（）（）MHz。8.定时时间等于（）。定时时间等于（）。9.系统嘀嗒时钟是（）位的定时器。系统嘀嗒时钟是（）位的定时器。10.系统嘀嗒时钟的时钟源有两个：系统嘀嗒时钟的时钟源有两个： （）和（）。（）和（）。想要定时1S，填写下

39、面的程序段。voidTIM2_Configuration()TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=（）（）; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=3600-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0x0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode（）（）; TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);TIM_ClearFlag(TIM2,（）（）);/清除更新清除更新标志志TIM_ITConfig(TIM2,（）（）,（）（）);/开中断开中断 TIM_Cmd(TIM2,（）（）);/使能定使能定时器器2谢谢！谢谢！结束！结束！