基礎(chǔ)定時(shí)器實(shí)驗(yàn)

7.1 STM32定時(shí)器概述

STM32內(nèi)部共有8個(gè)定時(shí)器，其中Timer1和Timer8屬于高級定時(shí)器，Timer2~Timer5屬于通用定時(shí)器，8個(gè)定時(shí)器的資源獨(dú)立，互不影響。

   STM32的通用定時(shí)器是一個(gè)通過可編程預(yù)分頻器（PSC）驅(qū)動的16位自動裝載計(jì)數(shù)器（CNT）構(gòu)成。STM32的通用定時(shí)器可以被用于：測量輸入信號的脈沖長度（輸入捕獲）或者產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和PWM）等。使用定時(shí)器預(yù)分頻器和RCC時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。STM32的每個(gè)通用定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒有互相共享的任何資源。

通用定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。

7.2 相關(guān)寄存器

要使用通用定時(shí)器的基本功能，一共需要配置4個(gè)寄存器，剩余的寄存器都是在輸入捕獲和輸出比較中使用到的。

7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1

Bit 9~Bit 8：時(shí)鐘分頻系數(shù)，定義定時(shí)器輸入時(shí)鐘頻率與數(shù)字濾波器采樣頻率之間的分頻系數(shù)

00：采樣頻率與定時(shí)器輸入頻率相等

   01：采樣頻率是定時(shí)器輸入頻率的2倍

   10：采樣頻率是定時(shí)器輸入頻率的4倍

   11：保留

Bit 7：自動重裝載使能

0：TIMx_ARR寄存器中沒有緩沖

   1：TIMx_ARR寄存器的數(shù)據(jù)裝入緩存器

Bit 6~Bit 5：選擇中央對齊模式

00：邊沿對齊模式，計(jì)數(shù)器根據(jù)方向位DIR計(jì)數(shù)

   01：中央對齊模式1，計(jì)數(shù)器交替向上向下計(jì)數(shù)，當(dāng)TIMx_CCMRx中的CCxS=00時(shí)，計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)時(shí)被設(shè)置

   10：中央對齊模式2，計(jì)數(shù)器交替向上向下計(jì)數(shù)，當(dāng)TIMx_CCMRx中的CCxS=00時(shí)，計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)時(shí)被設(shè)置

   11：中央對齊模式3，計(jì)數(shù)器交替向上向下計(jì)數(shù)，當(dāng)TIMx_CCMRx中的CCxS=00時(shí)，計(jì)數(shù)器向下和向上計(jì)數(shù)時(shí)       被均設(shè)置

Bit 4：計(jì)數(shù)方向

0：向上計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到TIMx_ARR寄存器的數(shù)據(jù)時(shí)重新從0開始并產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件

   1：向下計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器從TIMx_ARR寄存器的數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)到0時(shí)重新從TIMx_ARR寄存器的數(shù)據(jù)開始并產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件

Bit 3：單脈沖模式

0：發(fā)生更新事件時(shí)計(jì)數(shù)器不停止

   1：在發(fā)生下一次更新事件時(shí)，計(jì)數(shù)器停止

Bit 2：更新請求源

0：如果使能了更新中斷或DMA請求，計(jì)數(shù)器溢出/設(shè)置UG位/從模式控制器產(chǎn)生更新都產(chǎn)生更新中斷或DMA請求

   1：如果使能了更新中斷或DMA請求，只有計(jì)數(shù)器溢出才產(chǎn)生更新中斷或DMA請求

Bit 1：禁止更新

0：允許UEV。更新事件由計(jì)數(shù)器溢出/設(shè)置UG位/從模式控制器產(chǎn)生更新事件產(chǎn)生

   1：不產(chǎn)生更新事件

Bit 0：使能計(jì)數(shù)器

0：禁止計(jì)數(shù)器

   1：使能計(jì)數(shù)器

7.2.2 DMA/中斷使能寄存器：TIMx_DIER

Bit 14：允許觸發(fā)DMA請求

0：禁止觸發(fā)DMA請求

   1：允許觸發(fā)DMA請求

Bit 12：允許捕獲/比較4的DMA請求

0：禁止捕獲/比較4的DMA請求

   1：允許捕獲/比較4的DMA請求

Bit 11：允許捕獲/比較3的DMA請求

0：禁止捕獲/比較3的DMA請求

   1：允許捕獲/比較3的DMA請求

Bit 10：允許捕獲/比較2的DMA請求

0：禁止捕獲/比較2的DMA請求

   1：允許捕獲/比較2的DMA請求

Bit 9：允許捕獲/比較1的DMA請求

0：禁止捕獲/比較1的DMA請求

   1：允許捕獲/比較1的DMA請求

Bit 8：允許更新的DMA請求

0：禁止更新的DMA請求

   1：允許更新的DMA請求

Bit 6：觸發(fā)中斷使能

0：禁止觸發(fā)中斷

   1：允許觸發(fā)中斷

Bit 4：允許捕獲/比較4的中斷

0：禁止捕獲/比較4的中斷

   1：允許捕獲/比較4的中斷

Bit 3：允許捕獲/比較3的中斷

0：禁止捕獲/比較3的中斷

   1：允許捕獲/比較3的中斷

Bit 2：允許捕獲/比較2的中斷

0：禁止捕獲/比較2的中斷

   1：允許捕獲/比較2的中斷

Bit 1：允許捕獲/比較1的中斷

0：禁止捕獲/比較1的中斷

   1：允許捕獲/比較1的中斷

Bit 0：允許更新中斷

0：禁止更新中斷

   1：允許更新中斷

7.2.3 預(yù)分頻寄存器：TIMx_PSC

Bit 15~Bit 0：預(yù)分頻器的值，計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率計(jì)算公式為

7.2.4 自動重裝載寄存器：TIMx_ARR

Bit 15~Bit 0：自動重裝載的值，該值就是傳送到實(shí)際的自動重裝載寄存器的數(shù)值，當(dāng)該寄存器的值為空時(shí)，計(jì)數(shù)器不工作。

7.2.5 狀態(tài)寄存器：TIMx_SR

Bit 12：捕獲/比較4重復(fù)捕獲標(biāo)記

0：無重復(fù)捕獲產(chǎn)生

   1：當(dāng)計(jì)數(shù)器的值捕獲到TIMx_CCR4寄存器時(shí)，CC4IF的狀態(tài)已經(jīng)為1

Bit 11：捕獲/比較3重復(fù)捕獲標(biāo)記

0：無重復(fù)捕獲產(chǎn)生

   1：當(dāng)計(jì)數(shù)器的值捕獲到TIMx_CCR3寄存器時(shí)，CC3IF的狀態(tài)已經(jīng)為1

Bit 10：捕獲/比較2重復(fù)捕獲標(biāo)記

0：無重復(fù)捕獲產(chǎn)生

   1：當(dāng)計(jì)數(shù)器的值捕獲到TIMx_CCR2寄存器時(shí)，CC2IF的狀態(tài)已經(jīng)為1

Bit 9：捕獲/比較1重復(fù)捕獲標(biāo)記

0：無重復(fù)捕獲產(chǎn)生

   1：當(dāng)計(jì)數(shù)器的值捕獲到TIMx_CCR1寄存器時(shí)，CC1IF的狀態(tài)已經(jīng)為1

Bit 6：觸發(fā)器中斷標(biāo)記

0：無觸發(fā)事件產(chǎn)生

   1：觸發(fā)器中斷等待響應(yīng)

Bit 4：捕獲/比較4中斷標(biāo)記

**通道CC4配置為輸出模式** ：

   0：無匹配發(fā)生

   1：TIMx_CNT的值與TIMx_CCR4的值匹配

    **通道CC4配置為輸入模式** ：

   0：沒有輸入捕獲產(chǎn)生

   1：計(jì)數(shù)器值已經(jīng)被捕獲到TIMx_CCR4中（在IC4上檢測到與所選極性相同的邊沿）

Bit 3：捕獲/比較3中斷標(biāo)記

** 通道CC3配置為輸出模式** ：

0：無匹配發(fā)生

   1：TIMx_CNT的值與TIMx_CCR3的值匹配

    **通道CC3配置為輸入模式** ：

   0：沒有輸入捕獲產(chǎn)生

   1：計(jì)數(shù)器值已經(jīng)被捕獲到TIMx_CCR3中（在IC3上檢測到與所選極性相同的邊沿）

Bit 2：捕獲/比較2中斷標(biāo)記

**通道CC2配置為輸出模式** ：

   0：無匹配發(fā)生

   1：TIMx_CNT的值與TIMx_CCR2的值匹配

    **通道CC2配置為輸入模式** ：

   0：沒有輸入捕獲產(chǎn)生

   1：計(jì)數(shù)器值已經(jīng)被捕獲到TIMx_CCR2中（在IC2上檢測到與所選極性相同的邊沿）

Bit 1：捕獲/比較1中斷標(biāo)記

**通道CC1配置為輸出模式** ：

   0：無匹配發(fā)生

   1：TIMx_CNT的值與TIMx_CCR1的值匹配

    **通道CC1配置為輸入模式** ：

   0：沒有輸入捕獲產(chǎn)生

   1：計(jì)數(shù)器值已經(jīng)被捕獲到TIMx_CCR1中（在IC1上檢測到與所選極性相同的邊沿）

Bit 0：更新中斷標(biāo)記

0：無更新事件產(chǎn)生

   1：更新中斷等待響應(yīng)，當(dāng)產(chǎn)生更新事件時(shí)該位由硬件置1，由軟件清0

7.2.6 計(jì)數(shù)器：TIMx_CNT

Bit 15~Bit 0：計(jì)數(shù)器的值

7.3 定時(shí)器例程

利用定時(shí)器1實(shí)現(xiàn)LED以1Hz閃爍，LED接在PA1上。

（1）創(chuàng)建TIM1驅(qū)動文件，tim.c和tim.h，并將文件添加進(jìn)工程。

（2）在寄存器文件中添加定義如下圖所示。

添加定時(shí)器地址

添加定時(shí)器結(jié)構(gòu)體映射

（3）tim.h寫入如下圖所示代碼

（4）tim.c寫入如下所示代碼

#include "tim.h"
/***************************************************
Name    :TIM7_IRQHandler
Function    :TIM7中斷服務(wù)函數(shù)
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
u8 TIM1_Count ;
void TIM1_UP_IRQHandler()
{
  if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
  {
    TIM1_Count ++ ;
    if( TIM1_Count==1 )
      LED = 0 ;
    else if( TIM1_Count==2 )
    {
      LED = 1 ;
      TIM1_Count = 0 ;
    }
  }
  TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
}
/***************************************************
Name    :TIM7_Init
Function    :TIM7初始化
Paramater  :
      psc:預(yù)分頻系數(shù)
      arr:重裝載值
Return    :None
***************************************************/
void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
{
  //LED初始化
  RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
  GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
  GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
  LED = 1 ;
  //定時(shí)器初始化
  RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
  TIM1->DIER |= 1<<0 ;
  TIM1->PSC = psc ;
  TIM1->ARR = arr ;
  TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
  NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
  }

（5）主函數(shù)編寫如下所示代碼

7.4 軟件仿真截圖