基础定时器实验

发布时间:2024-02-23  

7.1 STM32定时器概述

STM32内部共有8个定时器,其中Timer1和Timer8属于高级定时器,Timer2~Timer5属于通用定时器,8个定时器的资源独立,互不影响。


STM32的通用定时器是一个通过可编程预分频器(PSC)驱动的16位自动装载计数器(CNT)构成。STM32的通用定时器可以被用于:测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)等。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器,脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32的每个通用定时器都是完全独立的,没有互相共享的任何资源。


通用定时器的内部结构如下图所示。

图片

7.2 相关寄存器

要使用通用定时器的基本功能,一共需要配置4个寄存器,剩余的寄存器都是在输入捕获和输出比较中使用到的。

7.2.1 控制寄存器1:TIMx_CR1

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
- CKD[1:0] ARE CMS[1:0] DIR OPM URS UDIS CEN






Bit 9~Bit 8:时钟分频系数,定义定时器输入时钟频率与数字滤波器采样频率之间的分频系数


00:采样频率与定时器输入频率相等


   01:采样频率是定时器输入频率的2倍


   10:采样频率是定时器输入频率的4倍


   11:保留

Bit 7:自动重装载使能


0:TIMx_ARR寄存器中没有缓冲


   1:TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器

Bit 6~Bit 5:选择中央对齐模式


00:边沿对齐模式,计数器根据方向位DIR计数


   01:中央对齐模式1,计数器交替向上向下计数,当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时,计数器向下计数时被设置


   10:中央对齐模式2,计数器交替向上向下计数,当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时,计数器向上计数时被设置


   11:中央对齐模式3,计数器交替向上向下计数,当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时,计数器向下和向上计数时       被均设置

Bit 4:计数方向


0:向上计数,计数器从0计数到TIMx_ARR寄存器的数据时重新从0开始并产生一个计数器溢出事件


   1:向下计数,计数器从TIMx_ARR寄存器的数据计数到0时重新从TIMx_ARR寄存器的数据开始并产生一个计数器溢出事件

Bit 3:单脉冲模式


0:发生更新事件时计数器不停止


   1:在发生下一次更新事件时,计数器停止

Bit 2:更新请求源


0:如果使能了更新中断或DMA请求,计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新都产生更新中断或DMA请求


   1:如果使能了更新中断或DMA请求,只有计数器溢出才产生更新中断或DMA请求

Bit 1:禁止更新


0:允许UEV。更新事件由计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新事件产生


   1:不产生更新事件

Bit 0:使能计数器


复制

0:禁止计数器


   1:使能计数器

7.2.2 DMA/中断使能寄存器:TIMx_DIER

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
- TDE - CC4DE CC3DE CC2DE CC1DE UDE - TIE - CC4IE CC3IE CC2IE CC1IE UIE

Bit 14:允许触发DMA请求


0:禁止触发DMA请求


   1:允许触发DMA请求

Bit 12:允许捕获/比较4的DMA请求


0:禁止捕获/比较4的DMA请求


   1:允许捕获/比较4的DMA请求

Bit 11:允许捕获/比较3的DMA请求


0:禁止捕获/比较3的DMA请求


   1:允许捕获/比较3的DMA请求

Bit 10:允许捕获/比较2的DMA请求


0:禁止捕获/比较2的DMA请求


   1:允许捕获/比较2的DMA请求

Bit 9:允许捕获/比较1的DMA请求


0:禁止捕获/比较1的DMA请求


   1:允许捕获/比较1的DMA请求

Bit 8:允许更新的DMA请求


0:禁止更新的DMA请求


   1:允许更新的DMA请求

Bit 6:触发中断使能


0:禁止触发中断


   1:允许触发中断

Bit 4:允许捕获/比较4的中断


0:禁止捕获/比较4的中断


   1:允许捕获/比较4的中断

Bit 3:允许捕获/比较3的中断


0:禁止捕获/比较3的中断


   1:允许捕获/比较3的中断

Bit 2:允许捕获/比较2的中断


0:禁止捕获/比较2的中断


   1:允许捕获/比较2的中断

Bit 1:允许捕获/比较1的中断


0:禁止捕获/比较1的中断


   1:允许捕获/比较1的中断

Bit 0:允许更新中断


0:禁止更新中断


   1:允许更新中断

7.2.3 预分频寄存器:TIMx_PSC

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
PSC[15:0]














Bit 15~Bit 0:预分频器的值,计数器的时钟频率计算公式为

图片

7.2.4 自动重装载寄存器:TIMx_ARR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
ARR[15:0]














Bit 15~Bit 0:自动重装载的值,该值就是传送到实际的自动重装载寄存器的数值,当该寄存器的值为空时,计数器不工作。

7.2.5 状态寄存器:TIMx_SR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
- CC4OF CC3OF CC2OF CC1OF - TIF - CC4IF CC3IF CC2IF CC1IF UIF


Bit 12:捕获/比较4重复捕获标记


0:无重复捕获产生


   1:当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时,CC4IF的状态已经为1

Bit 11:捕获/比较3重复捕获标记


0:无重复捕获产生


   1:当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时,CC3IF的状态已经为1

Bit 10:捕获/比较2重复捕获标记


0:无重复捕获产生


   1:当计数器的值捕获到TIMx_CCR2寄存器时,CC2IF的状态已经为1

Bit 9:捕获/比较1重复捕获标记


0:无重复捕获产生


   1:当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时,CC1IF的状态已经为1

Bit 6:触发器中断标记


0:无触发事件产生


   1:触发器中断等待响应

Bit 4:捕获/比较4中断标记


**通道CC4配置为输出模式** :


   0:无匹配发生


   1:TIMx_CNT的值与TIMx_CCR4的值匹配


    **通道CC4配置为输入模式** :


   0:没有输入捕获产生


   1:计数器值已经被捕获到TIMx_CCR4中(在IC4上检测到与所选极性相同的边沿)

Bit 3:捕获/比较3中断标记


** 通道CC3配置为输出模式** :


0:无匹配发生


   1:TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配


    **通道CC3配置为输入模式** :


   0:没有输入捕获产生


   1:计数器值已经被捕获到TIMx_CCR3中(在IC3上检测到与所选极性相同的边沿)

Bit 2:捕获/比较2中断标记


**通道CC2配置为输出模式** :


   0:无匹配发生


   1:TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配


    **通道CC2配置为输入模式** :


   0:没有输入捕获产生


   1:计数器值已经被捕获到TIMx_CCR2中(在IC2上检测到与所选极性相同的边沿)

Bit 1:捕获/比较1中断标记


**通道CC1配置为输出模式** :


   0:无匹配发生


   1:TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配


    **通道CC1配置为输入模式** :


   0:没有输入捕获产生


   1:计数器值已经被捕获到TIMx_CCR1中(在IC1上检测到与所选极性相同的边沿)

Bit 0:更新中断标记


0:无更新事件产生


   1:更新中断等待响应,当产生更新事件时该位由硬件置1,由软件清0

7.2.6 计数器:TIMx_CNT

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
CNT[15:0]














Bit 15~Bit 0:计数器的值

7.3 定时器例程

利用定时器1实现LED以1Hz闪烁,LED接在PA1上。

(1)创建TIM1驱动文件,tim.c和tim.h,并将文件添加进工程。

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(2)在寄存器文件中添加定义如下图所示。

添加定时器地址

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添加定时器结构体映射

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(3)tim.h写入如下图所示代码

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(4)tim.c写入如下所示代码


#include "tim.h"

/***************************************************

Name    :TIM7_IRQHandler

Function    :TIM7中断服务函数

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:预分频系数

      arr:重装载值

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 ;

  //定时器初始化

  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)主函数编写如下所示代码

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7.4 软件仿真截图

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