stm32通用定時(shí)器原理及編程技巧

一、STM32通用定時(shí)器原理

STM32 系列的CPU，有多達(dá)8個(gè)定時(shí)器，其中TIM1和TIM8是能夠產(chǎn)生三對(duì)PWM互補(bǔ)輸出的高級(jí)定時(shí)器，常用于三相電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，它們的時(shí)鐘由APB2的輸出產(chǎn)生。其它6個(gè)為普通定時(shí)器，時(shí)鐘由APB1的輸出產(chǎn)生。

下圖是STM32參考手冊(cè)上時(shí)鐘分配圖中，有關(guān)定時(shí)器時(shí)鐘部分的截圖：

從圖中可以看出，定時(shí)器的時(shí)鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個(gè)倍頻器，圖中的藍(lán)色部分。

下面以通用定時(shí)器2的時(shí)鐘說明這個(gè)倍頻器的作用：當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為1時(shí)，這個(gè)倍頻器不起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率；當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為其它數(shù)值(即預(yù)分頻系數(shù)為2、4、8或16)時(shí)，這個(gè)倍頻器起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。

可能有同學(xué)還是有點(diǎn)不理解，OK，我們舉一個(gè)例子說明。假定AHB=36MHz，因?yàn)?span style="">APB1允許的最大頻率為36MHz，所以APB1的預(yù)分頻系數(shù)可以取任意數(shù)值；

當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)=1時(shí)，APB1=36MHz，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz(倍頻器不起作用)；

當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)=2時(shí)，APB1=18MHz，在倍頻器的作用下，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz。

有人會(huì)問，既然需要TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz，為什么不直接取APB1的預(yù)分頻系數(shù)=1？答案是：APB1不但要為TIM2~7提供時(shí)鐘，而且還要為其它外設(shè)提供時(shí)鐘；設(shè)置這個(gè)倍頻器可以在保證其它外設(shè)使用較低時(shí)鐘頻率時(shí)。

Stm32外設(shè)用戶手冊(cè)，如圖：

再舉個(gè)例子：當(dāng)AHB=72MHz時(shí)，APB1的預(yù)分頻系數(shù)必須大于2，因?yàn)?span style="">APB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預(yù)分頻系數(shù)=2，則因?yàn)檫@個(gè)倍頻器，TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時(shí)鐘頻率。能夠使用更高的時(shí)鐘頻率，無疑提高了定時(shí)器的分辨率，這也正是設(shè)計(jì)這個(gè)倍頻器的初衷。

二、STM32通用定時(shí)器編程

定時(shí)器編程，就是中斷的編程。因?yàn)槭褂枚〞r(shí)器必定要使用到中斷。

步驟一：RCC_Configuration();//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘，包括時(shí)鐘RCC的配置，倍頻到72MHZ。

步驟二： GPIO的配置，使用函數(shù)為GPIO_cfg();，該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：

實(shí)際上定時(shí)器的講解，不需要配置GPIO的引腳，只是我們?cè)诙〞r(shí)器實(shí)驗(yàn)中，

使用每隔一秒點(diǎn)亮一次LED燈來做實(shí)驗(yàn)，所以需要配置對(duì)應(yīng)GPIO的引腳。

步驟三：嵌套中斷控制器的配置，我們照樣使用函數(shù)NVIC_Config();只是初始化的過程略有不同。這里我們也把函數(shù)實(shí)現(xiàn)列出來：

從以上函數(shù)實(shí)現(xiàn)來看，實(shí)際上只是改動(dòng)了結(jié)構(gòu)體成員NVIC_IRQChannel的值，現(xiàn)在需要的通道是TIM2的通道，因此初始化值為TIM2_IRQChannel。從這里也可以看出，這個(gè)函數(shù)實(shí)際上可以看做一個(gè)模型，可以拿去別的程序中改動(dòng)后直接使用。

步驟四：定時(shí)器的初始化配置，使用Timer_Config();。OK，關(guān)鍵部分出來了。

我們來看下實(shí)現(xiàn)過程：

我們每個(gè)語句都來解釋一下。首先我們想使用定時(shí)器，就必須使能定時(shí)器的時(shí)鐘，這就是函數(shù) RCC_APB1PeriphClockCmd();，通過它開啟 RCC_APB1Periph_TIM2。

TIM_DeInit(TIM2);該函數(shù)主要用于復(fù)位TIM2定時(shí)器，使之進(jìn)入初始狀態(tài)。

然后我們對(duì)自動(dòng)重裝載寄存器賦值，TIM_Period的大小實(shí)際上表示的是需要經(jīng)過TIM_Period次計(jì)數(shù)后才會(huì)發(fā)生一次更新或中斷。接下來需要設(shè)置時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)TIM_Prescaler，這里有一個(gè)公式，我們舉例來說明：例如時(shí)鐘頻率=72MHZ/(時(shí)鐘預(yù)分頻+1)。說明當(dāng)前設(shè)置的這個(gè)TIM_Prescaler，直接決定定時(shí)器的時(shí)鐘頻率。通俗點(diǎn)說，就是一秒鐘能計(jì)數(shù)多少次。比如算出來的時(shí)鐘頻率是2000，也就是

一秒鐘會(huì)計(jì)數(shù)2000次，而此時(shí)如果TIM_Period設(shè)置為4000，即4000次計(jì)數(shù)后就會(huì)中斷一次。由于時(shí)鐘頻率是一秒鐘計(jì)數(shù)2000次，因此只要2秒鐘，就會(huì)中斷一次。

再往后的代碼，還有一個(gè)需要注意的，TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;就是我們一般采用向上計(jì)數(shù)模式，即每次計(jì)數(shù)就會(huì)加1，直到寄存器溢出發(fā)生中斷為止。最后別忘了，需要使能定時(shí)器??！

發(fā)生中斷時(shí)間=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK

用上述公式可算出：發(fā)生中斷時(shí)間 （2000-1+1）*（36000-1+1)/72000000=1 秒

步驟五：編寫中斷服務(wù)程序。同樣需要注意的，一進(jìn)入中斷服務(wù)程序，第一步要做的，就是清除掉中斷標(biāo)志位。由于我們使用的是向上溢出模式，因此使用

的函數(shù)應(yīng)該是：TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);。

STM32開發(fā)板實(shí)現(xiàn)的中斷服務(wù)程序如下：

每隔一秒，發(fā)生中斷時(shí)，進(jìn)入此中斷函數(shù)執(zhí)行程序，讓LED閃一下,此中斷程序所在文件stm32f10x_it.c

普通定時(shí)器工作原理圖

編譯完成的代碼下載在我的資源：http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/4508425