【STM32嵌入式系统设计与开发拓展】——12_Timer(定时器中断实验)
目录
- 1、什么是定时器?
- 定时器用于测量时间间隔,而计数器用于计数外部事件的次数
- 2、定时器的主要功能和用途?
- 3、定时器类型?
- 4、定时器的编写过程
- 5、代码分析
- 定时器计算?
- 计算过程
- 周期(arr):
1、什么是定时器?
定时器就是计数器!!!
定时器就是计数器!!!
定时器就是计数器!!!
在 STM32 微控制器中,定时器是一种用于测量时间间隔、生成精确时间事件或执行周期性任务的硬件外设。定时器通常包含多个独立的计数器,每个计数器可以配置为不同的模式和功能,以满足各种应用需求。
定时器和计数器在许多方面是相似的,但它们有不同的用途和特点:
定时器(Timer):
主要用途:用于测量时间间隔。可以用来生成精确定时事件,例如控制LED闪烁的频率或执行周期性任务。
工作原理:通常以固定频率递增或递减计数值。当达到预设值时,定时器会产生一个中断或信号,通知处理器或其他部件时间已经到达。
例子:在微控制器中,你可以使用定时器来每秒钟中断一次,执行特定任务。
计数器(Counter):
主要用途:用于计数外部事件或信号的次数,例如检测一个输入引脚上信号的上升沿或下降沿的数量。
工作原理:每次检测到预定义的事件(如上升沿、下降沿或脉冲)时,计数器的值会递增或递减。计数器也可以产生中断,当达到预设值时,通知处理器进行处理。
例子:在微控制器中,你可以使用计数器来计算外部按钮被按下的次数。
定时器用于测量时间间隔,而计数器用于计数外部事件的次数
2、定时器的主要功能和用途?
1、计时:定时器可以用来测量时间间隔或延时。通过配置定时器的预分频器和自动重装载寄存器,可以实现精确的时间测量。
2、脉宽调制(PWM):定时器可以生成 PWM 信号,用于控制电机、LED 亮度或其他需要调节占空比的应用。
3、事件计数:定时器可以用于计数外部事件的次数,比如按钮按下的次数或传感器的脉冲。
4、输入捕获:定时器可以捕获输入信号的边沿,用于测量信号的频率或周期。
6、输出比较:定时器可以生成定时事件,比如在特定时间输出一个信号或触发中断。
3、定时器类型?
4、定时器的编写过程
1、初始化定时器:设置预分频器和自动重装载寄存器,配置定时器的基本参数。
2、配置定时器模式:根据需要选择计时模式、PWM 模式、输入捕获模式或输出比较模式。
3、启用定时器中断(如需要):配置并启用定时器的中断功能。
4、启动定时器:使能定时器,使其开始计数或生成 PWM 信号。
5、代码分析
定时器计算?
1M = 1000K
1K = 1000
1s = 1000ms
1ms = 1000us
SystemTinerInit(1000-1,3600-1); //系统时间初始化 定时100ms
公式:
Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us,Ft=定时器工作频率,单位:Mhz
Tout 是定时器溢出时间。
arr 是自动重装寄存器的值(即1000-1)。
psc 是预分频器的值(即3600-1)。
𝐹𝑡 是定时器的工作频率,单位为兆赫兹(MHz)。
1000*3600/36M = 3 600 000/36 000 000 = 0.1s = 100ms
等待计时
开始|+--> 等待时间(gTimer)为0吗?| || +-- 是 --> 返回1 (超时)| || +-- 否|+--> 计算定时器剩余时间 (GTr = SystemTimer % gTimer)|+--> 定时器剩余时间为0且未检测到超时且当前定时器时间不等于上次记录的时间吗?| || +-- 是 --> 设置Rti为1,更新Gti为gTimer,返回1 (超时)| || +-- 否|+--> 定时器剩余时间不为0且上次检测到超时吗?| || +-- 是 --> 设置Rti为0| || +-- 否|+--> 记录时间为0吗?| || +-- 是 --> 将GetTimer设置为当前系统时间 (SystemTimer)| || +-- 否|+--> 系统时间减去开始时间等于等待时间吗?| || +-- 是 --> 将GetTimer设置为0,返回1 (超时)| || +-- 否 --> 返回0 (未超时)
uint8_t WaitTimerOut(uint32_t gTimer)
{ uint32_t GTr = 0; // 定义变量用于存储定时器剩余时间if(gTimer==0) return 1; // 如果等待时间为0,则直接返回1,表示不等待GTr = SystemTimer%gTimer; // 计算定时器剩余时间 if((GTr==0)&&(!Rti)&&(Gti!=gTimer)) // 如果定时器剩余时间为0,且上次未检测到超时,并且当前定时器时间不等于上次记录的时间 { Rti=1; Gti = gTimer; return 1;} // 设置标志表示检测到超时,更新时间返回1表示超时else if((GTr!=0)&&(Rti)) // 如果时间不为0,且上次检测到超时,则将标志置为0Rti=0;if(!GetTimer) GetTimer = SystemTimer; // 如果记录时间为0,则将其设置为当前系统时间if(SystemTimer-GetTimer==gTimer) // 如果系统时间减去开始时间等于等待时间,则返回1表示超时{ GetTimer = 0; return 1; }return 0;
}
开始|+--> 中断状态为溢出中断吗? (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) == SET)| || +-- 否 --> 跳过处理| || +-- 是|+--> 系统时间计数器加1 (SystemTimer++)|+--> 系统时间计数器达到60吗? (SystemTimer == 60)| || +-- 否 --> 继续处理| || +-- 是| || +--> 将系统时间计数器重置为0 (SystemTimer = 0)| || +--> 将记录的定时器开始时间清零 (GetTimer = 0)|+--> 清除定时器更新中断标志位 (TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update))|
结束
void TIM3_IRQHandler(void)
{ if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET) //溢出中断{SystemTimer++; // 系统时间计数器加1if(SystemTimer==60) // 如果系统时间计数器达到60,则重置为0,并且清零记录的定时器开始时间 { SystemTimer=0;GetTimer = 0;}}/* 清除定时器更新中断标志位 */ TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}
让我们重新计算一下。如果定时器的时钟频率是 36 MHz,预分频器(psc)为 3599,周期(arr)为 999,那么定时器中断的时间间隔如下:
计算过程
预分频器(psc):
预分频器将时钟频率从 36 MHz 分频到
36MHz/3600=10kHz
周期(arr):
计数器从 0 计数到 999,即 1000 个计数。
计数频率为 10 kHz,所以计数 1000 次所需的时间为
1000/10kHz=0.1秒即 100 毫秒。
因此,每次定时器中断的时间间隔是 100 毫秒。所以 SystemTimer 在每次中断服务程序 (TIM3_IRQHandler) 被调用时增加一次,也就是每 100 毫秒增加一次。
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