STM32基础教程——定时器
前言
TIM定时器（Timer）:STM32的TIM定时器是一种功能强大的外设模块，通过时基单元（包含预分频器、计数器和自动重载寄存器）实现精准定时和计数功能。其核心原理是：内部时钟（CK_INT）或外部时钟经预分频器分频后驱动计数器，当计数器达到自动重载寄存器（ARR）设定的值时触发更新事件，可产生中断或DMA请求，并自动重置计数器重新开始计数。定时器分为高级定时器（TIM1/TIM8）、通用定时器（TIM2-5）和基本定时器（TIM6/TIM7），功能逐级递减：高级定时器支持PWM生成、死区控制、刹车保护等复杂功能；通用定时器支持输入捕获、输出比较及编码器接口；基本定时器仅提供基础定时中断。通过配置预分频值（PSC）和自动重载值（ARR），可灵活设置定时周期（T = (PSC+1)*(ARR+1)/时钟频率），并支持APB总线时钟级联扩展超长定时。此外，TIM还支持主从模式、外部时钟输入及硬件触发DAC等高级应用，广泛用于PWM控制、信号测量、定时任务调度等场景。
技术实现
原理图
无
接线图
定时器定时中断
代码实现
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h" //延时函数
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"uint16_t Num = 0;int main(void)
{/*OLED初始化*/OLED_Init();/*定时器初始化*/Timer_Init();/*OLED显示*/OLED_ShowString(1,1,"Num:"); //在第一行第一列开始显示字符串OLED_ShowString(2,1,"Counter:"); //在第二行第一列开始显示字符串while(1){OLED_ShowNum(1,5,Num,5); //显示中断计数变量NumOLED_ShowNum(2,9,TIM_GetCounter(TIM2),5); //显示定时器当前计数器的值}
}
Timer.h
#ifndef __TIMER_H__
#define __TIMER_H__#include "stm32f10x.h" // Device headervoid Timer_Init(void);#endif
Timer.c
#include "Timer.h"extern uint16_t Num;
/**@brief 初始化通用定时器2*@param none *@retval none
**/
void Timer_Init(void)
{/*开启高速总线APB1时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);/*选择时钟模式为内部时钟，定时器时钟频率为72MHz*/TIM_InternalClockConfig(TIM2); //系统默认时钟模式为内部时钟模式，不调用该函数并不会影响时钟模式配置为内部时钟模式/*配置时基单元*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //选择分频模式为不分频TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //选择计数模式为向上计数/*预分频值与自动重装值计算计数器溢出频率(计数器每秒记多少个数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000-1; //自动重装值（当计数器到达该预设值会将重装寄存器重新加载到计数寄存器中））TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200-1; //预分频值TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter= 0; //重复计数器，只有高级定时器才有，通用定时器用不到，直接赋值为0TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);/***@note:该程序在复位后计数变量的值为1，说明复位后中断函数在初始化后就立刻进入一次。* 原因是：因为预分频器有个缓冲寄存器，我们写的值只有在更新事件时才会起作用，* 为了使我们写的值立刻起作用，在TIM_TimeBaseInt()函数末尾手动生成了一个更新事件，* 使预分频器的值有效。但会使更新事件和更新中断同时发生，更新中断会置更新中断标志位。* //Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter* //values immediately * TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate; * TIM2_EGR寄存器中的UG位置一，重新初始化计数器，产生一个更新事件，然后会进入中断
**//*清除更新中断标志位*/TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update); //将更新标志位取反，取消更新事件/*使能中断输出控制*/TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);/*配置NVIC*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //NVIC优先级分组选择分组2/*NVIC初始化*/NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //中断通道选择TIM2全局中断NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启用NVIC通道NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);/*启动定时器*/TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}/**@brief 通用定时器2中断*@param none *@retval none
**/
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET) //获取TIM中断标志位{Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除中断标志位}
}
OLED.h
#ifndef __OLED_H
#define __OLED_Hvoid OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);#endif
OLED.c
#include "stm32f10x.h"
#include "OLED_Font.h"/*引脚配置*/
#define OLED_W_SCL(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(x)) //可更改引脚配置
#define OLED_W_SDA(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x)) //更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_x/*引脚初始化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //将引脚的输出模式设置为开漏输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_xGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//更改引脚时，改变参数GPIOx,GPIO_Pin_xGPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(1);
}/*** @brief I2C开始* @param 无* @retval 无*/
void OLED_I2C_Start(void)
{OLED_W_SDA(1);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(0);OLED_W_SCL(0);
}/*** @brief I2C停止* @param 无* @retval 无*/
void OLED_I2C_Stop(void)
{OLED_W_SDA(0);OLED_W_SCL(1);OLED_W_SDA(1);
}/*** @brief I2C发送一个字节* @param Byte 要发送的一个字节* @retval 无*/
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{uint8_t i;for (i = 0; i < 8; i++){OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i)));OLED_W_SCL(1);OLED_W_SCL(0);}OLED_W_SCL(1); //额外的一个时钟，不处理应答信号OLED_W_SCL(0);
}/*** @brief OLED写命令* @param Command 要写入的命令* @retval 无*/
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{OLED_I2C_Start();OLED_I2C_SendByte(0x78); //从机地址OLED_I2C_SendByte(0x00); //写命令OLED_I2C_SendByte(Command); OLED_I2C_Stop();
}/*** @brief OLED写数据* @param Data 要写入的数据* @retval 无*/
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{OLED_I2C_Start();OLED_I2C_SendByte(0x78); //从机地址OLED_I2C_SendByte(0x40); //写数据OLED_I2C_SendByte(Data);OLED_I2C_Stop();
}/*** @brief OLED设置光标位置* @param Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7* @param X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127* @retval 无*/
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{OLED_WriteCommand(0xB0 | Y); //设置Y位置OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); //设置X位置高4位OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); //设置X位置低4位
}/*** @brief OLED清屏* @param 无* @retval 无*/
void OLED_Clear(void)
{ uint8_t i, j;for (j = 0; j < 8; j++){OLED_SetCursor(j, 0);for(i = 0; i < 128; i++){OLED_WriteData(0x00);}}
}/*** @brief OLED显示一个字符* @param Line 行位置，范围：1~4* @param Column 列位置，范围：1~16* @param Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{ uint8_t i;OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); //显示上半部分内容}OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分for (i = 0; i < 8; i++){OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); //显示下半部分内容}
}/*** @brief OLED显示字符串* @param Line 起始行位置，范围：1~4* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符* @retval 无*/
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{uint8_t i;for (i = 0; String[i] != '\0'; i++){OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);}
}/*** @brief OLED次方函数* @retval 返回值等于X的Y次方*/
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint32_t Result = 1;while (Y--){Result *= X;}return Result;
}/*** @brief OLED显示数字（十进制，正数）* @param Line 起始行位置，范围：1~4* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~4294967295* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++) {OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief OLED显示数字（十进制，带符号数）* @param Line 起始行位置，范围：1~4* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10* @retval 无*/
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;uint32_t Number1;if (Number >= 0){OLED_ShowChar(Line, Column, '+');Number1 = Number;}else{OLED_ShowChar(Line, Column, '-');Number1 = -Number;}for (i = 0; i < Length; i++) {OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');}
}/*** @brief OLED显示数字（十六进制，正数）* @param Line 起始行位置，范围：1~4* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~8* @retval 无*/
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i, SingleNumber;for (i = 0; i < Length; i++) {SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;if (SingleNumber < 10){OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');}else{OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');}}
}/*** @brief OLED显示数字（二进制，正数）* @param Line 起始行位置，范围：1~4* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{uint8_t i;for (i = 0; i < Length; i++) {OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');}
}/*** @brief OLED初始化* @param 无* @retval 无*/
void OLED_Init(void)
{uint32_t i, j;for (i = 0; i < 1000; i++) //上电延时{for (j = 0; j < 1000; j++);}OLED_I2C_Init(); //端口初始化OLED_WriteCommand(0xAE); //关闭显示OLED_WriteCommand(0xD5); //设置显示时钟分频比/振荡器频率OLED_WriteCommand(0x80);OLED_WriteCommand(0xA8); //设置多路复用率OLED_WriteCommand(0x3F);OLED_WriteCommand(0xD3); //设置显示偏移OLED_WriteCommand(0x00);OLED_WriteCommand(0x40); //设置显示开始行OLED_WriteCommand(0xA1); //设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置OLED_WriteCommand(0xC8); //设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置OLED_WriteCommand(0xDA); //设置COM引脚硬件配置OLED_WriteCommand(0x12);OLED_WriteCommand(0x81); //设置对比度控制OLED_WriteCommand(0xCF);OLED_WriteCommand(0xD9); //设置预充电周期OLED_WriteCommand(0xF1);OLED_WriteCommand(0xDB); //设置VCOMH取消选择级别OLED_WriteCommand(0x30);OLED_WriteCommand(0xA4); //设置整个显示打开/关闭OLED_WriteCommand(0xA6); //设置正常/倒转显示OLED_WriteCommand(0x8D); //设置充电泵OLED_WriteCommand(0x14);OLED_WriteCommand(0xAF); //开启显示OLED_Clear(); //OLED清屏
}
OLED_Front.h
#ifndef __OLED_FONT_H
#define __OLED_FONT_H/*OLED字模库，宽8像素，高16像素*/
const uint8_t OLED_F8x16[][16]=
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 00x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x33,0x30,0x00,0x00,0x00,//! 10x00,0x10,0x0C,0x06,0x10,0x0C,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//" 20x40,0xC0,0x78,0x40,0xC0,0x78,0x40,0x00,0x04,0x3F,0x04,0x04,0x3F,0x04,0x04,0x00,//# 30x00,0x70,0x88,0xFC,0x08,0x30,0x00,0x00,0x00,0x18,0x20,0xFF,0x21,0x1E,0x00,0x00,//$ 40xF0,0x08,0xF0,0x00,0xE0,0x18,0x00,0x00,0x00,0x21,0x1C,0x03,0x1E,0x21,0x1E,0x00,//% 50x00,0xF0,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x00,0x1E,0x21,0x23,0x24,0x19,0x27,0x21,0x10,//& 60x10,0x16,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//' 70x00,0x00,0x00,0xE0,0x18,0x04,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x40,0x00,//( 80x00,0x02,0x04,0x18,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x20,0x18,0x07,0x00,0x00,0x00,//) 90x40,0x40,0x80,0xF0,0x80,0x40,0x40,0x00,0x02,0x02,0x01,0x0F,0x01,0x02,0x02,0x00,//* 100x00,0x00,0x00,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x1F,0x01,0x01,0x01,0x00,//+ 110x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xB0,0x70,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//, 120x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//- 130x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//. 140x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x60,0x18,0x04,0x00,0x60,0x18,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,/// 150x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//0 160x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//1 170x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00,//2 180x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00,0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//3 190x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00,//4 200x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00,0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//5 210x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//6 220x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,//7 230x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,//8 240x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00,//9 250x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,//: 260x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,//; 270x00,0x00,0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x00,//< 280x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x00,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00,//= 290x00,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00,//> 300x00,0x70,0x48,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x36,0x01,0x00,0x00,//? 310xC0,0x30,0xC8,0x28,0xE8,0x10,0xE0,0x00,0x07,0x18,0x27,0x24,0x23,0x14,0x0B,0x00,//@ 320x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20,//A 330x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//B 340xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x07,0x18,0x20,0x20,0x20,0x10,0x08,0x00,//C 350x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//D 360x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x23,0x20,0x18,0x00,//E 370x08,0xF8,0x88,0x88,0xE8,0x08,0x10,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x00,0x00,0x00,//F 380xC0,0x30,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x20,0x22,0x1E,0x02,0x00,//G 390x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08,0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x21,0x3F,0x20,//H 400x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//I 410x00,0x00,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x00,0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,//J 420x08,0xF8,0x88,0xC0,0x28,0x18,0x08,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x01,0x26,0x38,0x20,0x00,//K 430x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x30,0x00,//L 440x08,0xF8,0xF8,0x00,0xF8,0xF8,0x08,0x00,0x20,0x3F,0x00,0x3F,0x00,0x3F,0x20,0x00,//M 450x08,0xF8,0x30,0xC0,0x00,0x08,0xF8,0x08,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x07,0x18,0x3F,0x00,//N 460xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,//O 470x08,0xF8,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00,0x20,0x3F,0x21,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,//P 480xE0,0x10,0x08,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x0F,0x18,0x24,0x24,0x38,0x50,0x4F,0x00,//Q 490x08,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x88,0x70,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x03,0x0C,0x30,0x20,//R 500x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x08,0x38,0x00,0x00,0x38,0x20,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,//S 510x18,0x08,0x08,0xF8,0x08,0x08,0x18,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,//T 520x08,0xF8,0x08,0x00,0x00,0x08,0xF8,0x08,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,//U 530x08,0x78,0x88,0x00,0x00,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x07,0x38,0x0E,0x01,0x00,0x00,//V 540xF8,0x08,0x00,0xF8,0x00,0x08,0xF8,0x00,0x03,0x3C,0x07,0x00,0x07,0x3C,0x03,0x00,//W 550x08,0x18,0x68,0x80,0x80,0x68,0x18,0x08,0x20,0x30,0x2C,0x03,0x03,0x2C,0x30,0x20,//X 560x08,0x38,0xC8,0x00,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x00,0x00,//Y 570x10,0x08,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x20,0x38,0x26,0x21,0x20,0x20,0x18,0x00,//Z 580x00,0x00,0x00,0xFE,0x02,0x02,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x40,0x40,0x40,0x00,//[ 590x00,0x0C,0x30,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x06,0x38,0xC0,0x00,//\ 600x00,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x40,0x40,0x7F,0x00,0x00,0x00,//] 610x00,0x00,0x04,0x02,0x02,0x02,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//^ 620x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,//_ 630x00,0x02,0x02,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//` 640x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x19,0x24,0x22,0x22,0x22,0x3F,0x20,//a 650x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//b 660x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x20,0x11,0x00,//c 670x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x88,0xF8,0x00,0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,//d 680x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x22,0x22,0x22,0x22,0x13,0x00,//e 690x00,0x80,0x80,0xF0,0x88,0x88,0x88,0x18,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//f 700x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x6B,0x94,0x94,0x94,0x93,0x60,0x00,//g 710x08,0xF8,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x21,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,//h 720x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//i 730x00,0x00,0x00,0x80,0x98,0x98,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x80,0x80,0x80,0x7F,0x00,0x00,//j 740x08,0xF8,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x20,0x3F,0x24,0x02,0x2D,0x30,0x20,0x00,//k 750x00,0x08,0x08,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,//l 760x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x20,0x3F,0x20,0x00,0x3F,0x20,0x00,0x3F,//m 770x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x21,0x00,0x00,0x20,0x3F,0x20,//n 780x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x1F,0x00,//o 790x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0xFF,0xA1,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,//p 800x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x0E,0x11,0x20,0x20,0xA0,0xFF,0x80,//q 810x80,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x21,0x20,0x00,0x01,0x00,//r 820x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x33,0x24,0x24,0x24,0x24,0x19,0x00,//s 830x00,0x80,0x80,0xE0,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x00,0x00,//t 840x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x00,0x00,0x1F,0x20,0x20,0x20,0x10,0x3F,0x20,//u 850x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x01,0x0E,0x30,0x08,0x06,0x01,0x00,//v 860x80,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x0F,0x30,0x0C,0x03,0x0C,0x30,0x0F,0x00,//w 870x00,0x80,0x80,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x20,0x31,0x2E,0x0E,0x31,0x20,0x00,//x 880x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x81,0x8E,0x70,0x18,0x06,0x01,0x00,//y 890x00,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x21,0x30,0x2C,0x22,0x21,0x30,0x00,//z 900x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x7C,0x02,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x40,0x40,//{ 910x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,//| 920x00,0x02,0x02,0x7C,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x40,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,//} 930x00,0x06,0x01,0x01,0x02,0x02,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,//~ 94
};#endif
内容要点
TIMx
通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成，适用于多场合，包括测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或产生输出波形（输出比较和PWM）.每个定时器完全独立，没有互相共享任何资源，它们可以一起同步操作。
TIMx 主要功能
通用TIMx(TIM2,TIM3,TIM4和TIM5)定时器功能包括：
- 16位向上，向下，向上/向下自动装载计数器
- 16位可编程（可实时修改）预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间的任意数值
- 4个独立通道：
--输入捕获
--输出比较
--PWM生成（边沿或中间对齐模式）
--单脉冲模式输出
- 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
- 如下事件发生时产生中断/DMA
--更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化（通过软件或内部/外部触发计数）
--触发事件（计数器启动，停止，初始化或者由内部/外部触发计数）
--输入捕获
--输出比较
- 支持针对定位的增量（正交）编码器和霍尔传感器电路
- 触发输入作为外部时钟或按中期的电流管理
定时器初始化
1.时钟设置
/*开启高速总线APB1时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
TIM2属于APB1外围设备，应调用函数RCC_APB1PeriphClockCmd()这只APB1时钟。
2.选择计数器时钟
计数器时钟可由下列时钟源提供：
● 内部时钟(CK_INT)
● 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)
● 外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)
● 内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器，如可以配置一个定时
器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器
/*选择时钟模式为内部时钟，定时器时钟频率为72MHz*/TIM_InternalClockConfig(TIM2); //系统默认时钟模式为内部时钟模式，不调用该函数并不会影响时钟模式配置为内部时钟模式调用TIM_InternalClockConfig()函数将TIM2定时器的时钟配置为内部时钟，此时时钟频率为72MHz
3.设置时基单元
时基单元
可编程通用定时器的主要部分是一个16位计数器和与其相关的自动装载寄存器，这个计数器可以向上计数，向下计数或者向上向下双向计数。此计数器时钟由预分频器分频得到。
时基单元包含：
- 计数器寄存器（TIMx_CNT）
- 预分频器寄存器（TIMx_PSC）
- 自动装载寄存器（TIMx_ARR）
/*配置时基单元*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //选择分频模式为不分频TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //选择计数模式为向上计数/*预分频值与自动重装值计算计数器溢出频率(计数器每秒记多少个数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 10000-1; //自动重装值（当计数器到达该预设值会将重装寄存器重新加载到计数寄存器中））TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 7200-1; //预分频值TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_RepetitionCounter= 0; //重复计数器，只有高级定时器才有，通用定时器用不到，直接赋值为0TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStruct);将分频模式配置为不分频模式，计数器的计数模式设置为向上计数。然后进行预分频值和自动重装值的的计算。计数器溢出频率(定时器每秒触发中断的次数):CK_CNT_OV = 72MHz/(PSC + 1)/(ARR + 1)，这是要求每秒计1个数（每秒触发一次中断），CK_CNT_OV值为1Hz，PSC（预分频器的值）和ARR（自动重装值）分别设置为7200和10000,即记一个数需要100us，计数值到达10000时说明定时器定时到达1S。
（51单片机是一个机器周期（12个时钟周期）计一个数，而STM32是一个时钟周期记一个数） ，通用计数器用不到重复计数器，只有高级计数器才会用到，此处直接赋值为0.
1. 51单片机的计数机制
(1) 机器周期与指令周期
- 时钟周期：51单片机的晶振频率（如12MHz）决定了时钟周期（1/12 μs）。
- 机器周期：
- 51单片机采用冯诺依曼架构，每条指令的执行需要 12个时钟周期（即1个机器周期）。
- 例如：若晶振为12MHz，则1个机器周期 = 1 μs（12个时钟周期）。
- 定时器计数：
- 定时器（如Timer0）默认以机器周期为计数单位，即每过1个机器周期（1 μs）计数一次。
- 例如：设置定时器溢出值为1000时，溢出时间为 1000 × 1 μs = 1秒。
2. STM32的计数机制
(1) 指令周期与定时器时钟
- 时钟周期：STM32采用哈佛架构，每个指令执行仅需 1个时钟周期（相比51的12周期效率更高）。
- 定时器计数时钟（CK_CNT）：
- 定时器的计数时钟由**预分频器（PSC）**分频而来，分频公式为：
CK_CNT=系统时钟（如72MHz）/PSC+1
- 每个CK_CNT周期，计数器递增1次（无需等待指令周期）。
- 例如：若PSC=71，则CK_CNT = 72 MHz72=1 MHz7272MHz=1MHz，即每 1 μs 计数一次。
(2) 计数灵活性
- 直接基于时钟分频：
STM32的计数器直接由CK_CNT驱动，无需绑定到指令周期，因此可以实现任意分频比（通过PSC和ARR的灵活配置）。- 高精度计数：
例如：若系统时钟为72MHz，PSC=0（不分频），则CK_CNT=72MHz，计数器每 13.89 ns 递增一次，精度远高于51单片机。
3. 关键对比
特性 51单片机 STM32 架构 冯诺依曼架构（程序与数据共享总线） 哈佛架构（程序与数据独立总线） 指令周期 每条指令需12个时钟周期（1机器周期） 每条指令仅需1个时钟周期 定时器计数单位 机器周期（12时钟周期） 可配置的时钟分频（CK_CNT） 计数灵活性 固定为机器周期的分频（如12分频） 可通过PSC和ARR实现任意分频比 典型定时精度 1 μs（12MHz晶振时） 13.89 ns（72MHz系统时钟，不分频时）
4. 实际应用中的差异
(1) 定时1秒的配置
- 51单片机（12MHz晶振）：
- 定时器溢出值 = 1秒 / 1 μs = 1000（无需分频，直接使用机器周期）。
- STM32（72MHz系统时钟）：
- 需配置PSC和ARR：
- PSC = 71999 → 分频系数=72000 → CK_CNT = 72 MHz72000=1 kHz7200072MHz=1kHz
- ARR = 999 → 总计数周期 = 1000 → 1秒。
(2) PWM输出
- 51单片机：
- PWM频率受限于机器周期，难以实现高频信号。
- STM32：
- 可通过PSC和ARR灵活配置PWM频率，例如：
- PSC=0（CK_CNT=72MHz） → 高频PWM（如1MHz）。
5. 总结
- 51单片机：定时器基于固定机器周期（12时钟周期），计数灵活性较低，适合简单定时任务。
- STM32：定时器直接基于可编程的时钟分频（CK_CNT），每个时钟周期可计数一次，提供极高的灵活性和精度，适合复杂实时控制场景。
/*清除更新中断标志位*/TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update); //将更新标志位取反，取消更新事件清除中断更新中断标志位，防止上电复位后立即进入中断。
该程序在复位后计数变量的值为1，说明复位后中断函数在初始化后就立刻进入一次。
原因是：因为预分频器有个缓冲寄存器，我们写的值只有在更新事件时才会起作用，
为了使我们写的值立刻起作用，在TIM_TimeBaseInt()函数末尾手动生成了一个更新事件，
使预分频器的值有效。但会使更新事件和更新中断同时发生，更新中断会置更新中断标志位。
* //Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter
* //values immediately
* TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;
TIM2_EGR寄存器中的UG位置一，重新初始化计数器，产生一个更新事件，然后会进入中断
4.输出中断控制
/*使能中断输出控制*/TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);选择TIM2外设，启用TIM更新中断源。
5.配置NVIC
/*配置NVIC*/NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //NVIC优先级分组选择分组2/*NVIC初始化*/NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //中断通道选择TIM2全局中断NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //启用NVIC通道NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
选择NVIC优先级分组为NVIC_PriorityGroup_2,将TIM2全局中断设置为中断通道，抢占优先级设置为2，响应优先级设置为1（在合法范围内灵活设置即可）
6.启用定时器
/*启动定时器*/TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);调用TIM_Cmd()函数启用指定的TIMx外设。
定时器中断
**@brief 通用定时器2中断*@param none *@retval none
**/
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET) //获取TIM中断标志位{Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update); //清除中断标志位}
}TIM2定时器中断函数名在启动文件中的定义为TIM2_IRQHandler，此处应严格按照启动文件中的定义。TIM2 1s发生一次中断，进入中断函数后检测TIM2中断标志位，若中断标志位被置1则执行中断任务,计数变量加1，然后清除中断标志位，避免ISR无限循环。
中断发生需要满足两个条件：
- 中断使能：对应中断的使能位（如USART_CR1中的RXNEIE）被置1。
- 中断标志位置位：硬件事件发生后，对应的中断标志位（如USART_SR中的RXNE或ORE）被自动置1。
即使中断使能已打开，只有当标志位被置位时，才会触发中断。因此，进入ISR后必须通过检测标志位来确认具体是哪个事件触发了中断。
数据显示
OLED_ShowString(1,1,"Num:"); //在第一行第一列开始显示字符串OLED_ShowString(2,1,"Counter:"); //在第二行第一列开始显示字符串while(1){OLED_ShowNum(1,5,Num,5); //显示中断计数变量NumOLED_ShowNum(2,9,TIM_GetCounter(TIM2),5); //显示定时器当前计数器的值}在OLED第一行显示计数变量Num的值，即x秒。第二行显示计数器寄存器中的值即x*10us，该数据使用TIM_GetCounter函数获取。
实验结果
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