32单片机——基本定时器

        STM32F103有众多的定时器，其中包括2个基本定时器（TIM6和TIM7）、4个通用定时器（TIM2~TIM5）、2个高级控制定时器（TIM1和TIM8），这些定时器彼此完全独立，不共享任何资源

1、定时原理

1.1 软件定时原理

使用纯软件（CPU死等）的方式实现定时（延时）功能

void delay_us(uint32_t us) {    

        us *= 72;    

        while(us--);

}

缺点：①延时不精准；②CPU死等（阻塞） 

1.2 定时器定时原理

使用精准的时基，通过硬件的方式，实现定时功能

定时器核心就是计数器

 定时器简易框图

1.3 定时器分类

常规定时器的区别 

1.4 定时器特性表

2、基本定时器

2.1 简介

        STM32F103有两个基本定时器TIM6和TIM7，它们的功能完全相同，资源是完全独立的，可以同时使用

        其主要特性如下：16位自动重载 递增 计数器（计数值：0~65535）；16位可编程预分频器（预分频系数：1~65536），用于对计数器时钟频率进行分频；还可以触发DAC的同步电路；在更新事件（计数器溢出）时，产生中断/DMA请求

2.2 框图

2.3 溢出时间计算公式

：定时器溢出时间

：定时器的时钟源频率，72Mhz

ARR：自动重装载寄存器的值

PSC：预分频寄存器的值

3、定时器中断的配置步骤

3.1 配置定时器基础工作参数

void base_tim_init(uint16_t arr,uint16_t psc);  //自己写的初始化函数

3.2 定时器基础MSP初始化

__weak void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim);  //配置NVIC、CLOCK等

3.3 使能更新中断并启动计数器

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim);

{
  TIM_TypeDef                        *Instance;         /*  寄存器基地址  */
  TIM_Base_InitTypeDef         Init;                   /*  TIM时基所需参数  */
......

#if (USE_HAL_TIM_REGISTER_CALLBACKS == 1)
......
#endif 
} TIM_HandleTypeDef;

typedef struct
{
  uint32_t Prescaler;                  /*  预分频系数（范围：0x0000~0xFFFF）  */

  uint32_t CounterMode;           /*  计数模式  */

  uint32_t Period;                      /*  自动重装载值（范围：0x0000~0xFFFF）  */

  uint32_t ClockDivision;           /*  预分频因子，高级定时器会用到  */

  uint32_t RepetitionCounter;  

  uint32_t AutoReloadPreload;  /*  自动重装载预装载使能  */
} TIM_Base_InitTypeDef;

CounterMode 如下所示：

#define TIM_COUNTERMODE_UP              0x00000000U   

                                                                                                /*  用作向上计数器的计数器  */
#define TIM_COUNTERMODE_DOWN        TIM_CR1_DIR

                                                                                                /*!< 用作向下计数器的计数器 */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED1     TIM_CR1_CMS_0   

                                                                                                                /*  居中对齐模式1  */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED2     TIM_CR1_CMS_1                        

                                                                                                                /*  居中对齐模式2  */
#define TIM_COUNTERMODE_CENTERALIGNED3     TIM_CR1_CMS                          

                                                                                                                /*  居中对齐模式3  */

AutoReloadPreload 如下所示：

#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE        0x00000000U              

                                                                                                 /*   TIMx_ARR寄存器未缓冲  */
#define TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE       TIM_CR1_ARPE              

                                                                                                 /*  TIMx_ARR寄存器已缓冲  */ 

3.4 设置优先级，使能中断

HAL_NVIC_SetPriority();

HAL_NVIC_EnableIRQ();

在32单片机——外部中断_32中断-CSDN博客中有解释

3.5 编写中断服务函数

void TIM6_IRQHandler(void){
    HAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef *htim);  //中断公共处理函数
}

3.6 编写定时器更新中断回调函数

__weak void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim);

例子

使用基本定时器TIM6实现精准定时，使LED1每隔500ms翻转一次，在主函数用LED0的翻转来提示程序正在运行
分析：实现500ms定时  psc：7199；arr：4999 

base_time.h

#ifndef _BASE_TIME_H
#define _BASE_TIME_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"

//定时器初始化
void base_tim_init(uint16_t arr,uint16_t psc);

#endif

 

base_time.c

#include "./BSP/TIMER/base_tim.h"
TIM_HandleTypeDef base_tim_handle;  //定时器句柄
void base_tim_init(uint16_t arr,uint16_t psc){
    base_tim_handle.Instance=TIM6;  //寄存器基地址
    base_tim_handle.Init.Prescaler=psc;  //预分频系数
    base_tim_handle.Init.Period=arr;  //自动重装载值
    base_tim_handle.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;  //计数模式
    base_tim_handle.Init.AutoReloadPreload=TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;  //自动重装载预装载使能
    //base_tim_handle.Init.ClockDivision=  //预分频因子，高级定时器会用到
    HAL_TIM_Base_Init(&base_tim_handle);
    
    //开启定时器
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&base_tim_handle);
}
//定时器Msp回调函数
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim){
    if(htim->Instance==TIM6){
        //CLOCK
        __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();
        //设置优先级
        HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn,0,0);
        HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);
    }
}
//中断服务函数
void TIM6_IRQHandler(void){
    HAL_TIM_IRQHandler(&base_tim_handle);  //中断公共处理函数
}
//定时器更新中断回调函数  定时500ms

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
    if(htim->Instance==TIM6){
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOE,GPIO_PIN_5);
    }
}

main.c

#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/base_tim.h"

int main(void){
    uint8_t i=0;
    HAL_Init();
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);  //设置系统时钟
    delay_init(72);
    
    led_init();
    base_tim_init(4999,7199);
    
    while (1){
        i++;
        if(i>20){
            i=20;
            delay_ms(100);
            HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_5);  //LED0闪烁，指示程序正常运行
        }
  }
}