stm32基本定時器timer6的原理與使用

時間 2019-11-19
標籤 stm32 stm 基本定時器 timer6 timer 原理使用简体版
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/********************基本定時器 TIM 參數定義，只限 TIM六、7************/

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1、定時器分類 
STM32F1 系列中，除了互聯型的產品，共有 8 個定時器，分爲基本定時器，通用定時器和高級定時器。基本定時器 TIM6 和 TIM7 是一個 16 位的只能向上計數的定時器，只能定時，沒有外部 IO。通用定時器 TIM2/3/4/5 是一個 16 位的能夠向上/下計數的定時器，能夠定時，能夠輸出比較，能夠輸入捕捉，每一個定時器有四個外部 IO。高級定時器 TIM1/8是一個 16 位的能夠向上/下計數的定時器，能夠定時，能夠輸出比較，能夠輸入捕捉，還能夠有三相電機互補輸出信號，每一個定時器有 8 個外部 IO。

基本定時器的核心是時基，通用計時器和高級定時器也有。 
一、時鐘源 
定時器時鐘TIMxCLK，即內部時鐘CK_INT，經APB1預分頻器後分頻提供，若是APB1 預分頻係數等於 1，則頻率不變，不然頻率乘以 2，庫函數中 APB1 預分頻的係數是 2，即 PCLK1=36M，因此定時器時鐘 TIMxCLK=36*2=72M 。 
二、計數器時鐘 
定時器時鐘通過 PSC 預分頻器以後，即 CK_CNT，用來驅動計數器計數。PSC 是一個16 位的預分頻器，能夠對定時器時鐘 TIMxCLK 進行 1~65536 之間的任何一個數進行分頻。 
具體計算方式爲：CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。 
3.計數器 
計數器 CNT 是一個 16 位的計數器，只能往上計數，最大計數值爲 65535。當計數達到自動重裝載寄存器的時候產生更新事件，並清零從頭開始計數。 
四、自動重裝載寄存器 
自動重裝載寄存器 ARR 是一個 16 位的寄存器，這裏面裝着計數器能計數的最大數值。當計數到這個值的時候，若是使能了中斷的話，定時器就產生溢出中斷。 
5. 定時時間的計算 
定時器的定時時間等於計數器的中斷週期乘以中斷的次數。計數器在 CK_CNT 的驅動下，計一個數的時間則是 CK_CLK 的倒數，等於：1/（TIMxCLK/(PSC+1)），產生一次中斷的時間則等於：1/（CK_CLK * ARR）。若是在中斷服務程序裏面設置一個變量 time，用來記錄中斷的次數，那麼就能夠計算出咱們須要的定時時間等於： 1/CK_CLK *(ARR+1)*time。 
3、定時器初始化結構體詳解 
在標準庫函數頭文件stm32f10x_tim.h中對定時器外設創建了四個初始化結構體，基本定時器只用到其中一個即TIM_TimeBaseInitTypeDef，其餘三個在高級定時器章節講解。

 typedef struct {
 uint16_t TIM_Prescaler; // 預分頻器
 uint16_t TIM_CounterMode; // 計數模式
 uint32_t TIM_Period; // 定時器週期
 uint16_t TIM_ClockDivision; // 時鐘分頻
 uint8_t TIM_RepetitionCounter; // 重複計算器
 } TIM_TimeBaseInitTypeDef;1234567

(1) TIM_Prescaler：定時器預分頻器設置，時鐘源經該預分頻器纔是定時器時鐘，它設定TIMx_PSC 寄存器的值。可設置範圍爲 0 至 65535，實現 1至 65536 分頻。 
(2) TIM_CounterMode：定時器計數方式，但是在爲向上計數、向下計數以及三種中心對齊模式。基本定時器只能是向上計數，即 TIMx_CNT只能從 0開始遞增，而且無需初始化。 
(3) TIM_Period：定時器週期，實際就是設定自動重載寄存器的值，在事件生成時更新到影子寄存器。可設置範圍爲 0至 65535。 
(4) TIM_ClockDivision：時鐘分頻，設置定時器時鐘 CK_INT 頻率與數字濾波器採樣時鐘頻率分頻比，基本定時器沒有此功能，不用設置。 
(5) TIM_RepetitionCounter：重複計數器，屬於高級控制寄存器專用寄存器位，利用它能夠很是容易控制輸出 PWM 的個數。這裏不用設置。 
雖然定時器基本初始化結構體有 5 個成員，但對於基本定時器只需設置其中兩個就能夠。 
4、基本定時器實驗 
本實驗利用基本定時器 TIM6/7 定時 1s，1s 時間到 LED 翻轉一次。基本定時器是單片機內部的資源，沒有外部 IO，不須要接外部電路，現只須要一個 LED 便可 。 
軟件設計 
編寫兩個定時器驅動文件，bsp_TiMbase.h 和bsp_TiMbase.h，用來配置定時器中斷優先級和和初始化定時器 。

一、 編程要點
(1)  開定時器時鐘 TIMx_CLK, x[6,7] ；
(2)  初始化時基初始化結構體 ；
(3)  使能 TIMx, x[6,7] update 中斷；
(4)  打開定時器；
(5)  編寫中斷服務程序
通用定時器和高級定時器的定時編程要點跟基本定時器差很少，只是還要再選擇下計數器的計數模式，是向上仍是向下。由於基本定時器只能向上計數，且沒有配置計數模式的寄存器，默認是向上。
2.、軟件分析
基本 定時器宏定義
*/


#define BASIC_TIM6 // 若是使用 TIM7，註釋掉這個宏便可

#ifdef BASIC_TIM6 // 使用基本定時器 TIM6
#define BASIC_TIM TIM6
#define BASIC_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd
#define BASIC_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM6
#define BASIC_TIM_IRQ TIM6_IRQn
#define BASIC_TIM_IRQHandler TIM6_IRQHandler

#else // 使用基本定時器 TIM7
#define BASIC_TIM TIM7
#define BASIC_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd
#define BASIC_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM7
#define BASIC_TIM_IRQ TIM7_IRQn
#define BASIC_TIM_IRQHandler TIM7_IRQHandler

#endif

/* 基本定時器有 TIM6 和 TIM7，咱們能夠有選擇的使用，爲了提升代碼的可移植性，咱們把當須要修改定時器時須要修改的代碼定義成宏，默認使用的是定時器 6，若是想修改爲定時器 7，只須要把宏 BASIC_TIM6 註釋掉便可。

基本定時器設定 */

void BASIC_TIM_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

// 開啓定時器時鐘,即內部時鐘 CK_INT=72M
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);

// 自動重裝載寄存器周的值(計數值)
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000;

// 累計 TIM_Period 個頻率後產生一個更新或者中斷
// 時鐘預分頻數爲 71，則驅動計數器的時鐘 CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= 71;

// 時鐘分頻因子 ，基本定時器沒有，不用管
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

// 計數器計數模式，基本定時器只能向上計數，沒有計數模式的設置
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

// 重複計數器的值，基本定時器沒有，不用管
//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;

// 初始化定時器
    TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

// 清除計數器中斷標誌位
    TIM_ClearFlag(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);

// 開啓計數器中斷
    TIM_ITConfig(BASIC_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);

// 使能計數器
    TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);

// 暫時關閉定時器的時鐘，等待使用
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, DISABLE)
}
/*
咱們把定時器設置自動重裝載寄存器 ARR 的值爲 1000，設置時鐘預分頻器爲 71，則驅動計數器的時鐘：CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M，則計數器計數一次的時間等於：1/CK_CNT=1us，當計數器計數到 ARR 的值 1000 時，產生一次中斷，則中斷一次的時間爲：1/CK_CNT*ARR=1ms。
在初始化定時器的時候，咱們定義了一個結構體：TIM_TimeBaseInitTypeDef，TIM_TimeBaseInitTypeDef 結構體裏面有 5 個成員，TIM6 和 TIM7 的寄存器裏面只有TIM_Prescaler 和 TIM_Period，另外三個成員基本定時器是沒有的，因此使用 TIM6 和TIM7的時候只需初始化這兩個成員便可，  另外三個成員是通用定時器和高級定時器纔有，具體說明以下：

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本文來自 Yuk丶Han 的CSDN 博客 ，全文地址請點擊：https://blog.csdn.net/zxh1592000/article/details/78770064?utm_source=copy  */

typedef struct
{
    TIM_Prescaler // 都有
    TIM_CounterMode // TIMx,x[6,7]沒有，其餘都有
    TIM_Period // 都有
    TIM_ClockDivision // TIMx,x[6,7]沒有，其餘都有
    TIM_RepetitionCounter // TIMx,x[1,8,15,16,17]纔有
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

// 中斷優先級配置
void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// 設置中斷組爲 0
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
// 設置中斷來源
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ;
// 設置主優先級爲 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
// 設置搶佔優先級爲 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

//定時器中斷服務程序



void BASIC_TIM_IRQHandler (void)
{
    if ( TIM_GetITStatus( BASIC_TIM, TIM_IT_Update) != RESET )
    {
        time++;
        TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);
    }
}
/*
定時器中斷一次的時間是 1ms，咱們定義一個全局變量 time，每當進一次中斷的時候，讓 time 來記錄進入中斷的次數。若是咱們想實現一個 1s 的定時，咱們只須要判斷time 是否等於 1000 便可，1000 個 1ms 就是 1s。而後把 time 清 0，從新計數，以此循環往復。在中斷服務程序的最後，要把相應的中斷標誌位清除掉，切記。

主函數 */

int main(void)
{
    /* led 端口配置 */
    LED_GPIO_Config();

    /* 基本定時器 TIMx,x[6,7] 定時配置 */
    BASIC_TIM_Config();

    /* 配置基本定時器 TIMx,x[6,7]的中斷優先級 */
    BASIC_TIM_NVIC_Config();

    /* 基本定時器 TIMx,x[6,7] 從新開時鐘，開始計時 */
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);

    while (1)
    {
        if ( time == 1000 )   /* 1000 * 1 ms = 1s 時間到 */
        {
            time = 0;
            /* LED1 取反 */
            LED1_TOGGLE;
        }
    }
}
/*

函數作一些必須的初始化，而後在一個死循環中不斷的判斷 time 的值，time 的值在定時器中斷改變，每加一次表示定時器過了 1ms，當 time 等於 1000 時，1s 時間到，LED1翻轉一次，並把 time 清 0。

4、思考
1.  計算基本定時器一次最長定時時間，若是須要使用基本定時器產生 100s 週期事件有什麼辦法實現？
2.  修改實驗程序，在保使其每 0.5s 翻轉一次 LED1的同時在每 10s 翻轉 LED2。
 */