STM32通用定時器---基本定時學(xué)習(xí)
1.STM32的Timer簡介
STM32中一共有11個定時器，其中2個高級控制定時器，4個普通定時器和2個基本定時器，以及2個看門狗定時器和1個系統(tǒng)嘀嗒定時器。其中系統(tǒng)嘀嗒定時器是前文中所描述的SysTick，看門狗定時器以后再詳細(xì)研究。今天主要是研究剩下的8個定時器。
定時器
計數(shù)器分辨率
計數(shù)器類型
預(yù)分頻系數(shù)
產(chǎn)生DMA請求
捕獲/比較通道
互補(bǔ)輸出
TIM1
TIM8
16位
向上，向下，向上/向下
1-65536之間的任意數(shù)
可以
4
有
TIM2
TIM3
TIM4
TIM5
16位
向上，向下，向上/向下
1-65536之間的任意數(shù)
可以
4
沒有
TIM6
TIM7
16位
向上
1-65536之間的任意數(shù)
可以
0
沒有
其中TIM1和TIM8是能夠產(chǎn)生3對PWM互補(bǔ)輸出的高級登時其，常用于三相電機(jī)的驅(qū)動，時鐘由APB2的輸出產(chǎn)生。TIM2-TIM5是普通定時器，TIM6和TIM7是基本定時器，其時鐘由APB1輸出產(chǎn)生。由于STM32的TIMER功能太復(fù)雜了，所以只能一點一點的學(xué)習(xí)。因此今天就從最簡單的開始學(xué)習(xí)起，也就是TIM2-TIM5普通定時器的定時功能。
2.普通定時器TIM2-TIM5
2.1時鐘來源
計數(shù)器時鐘可以由下列時鐘源提供：
·內(nèi)部時鐘(CK_INT)
·外部時鐘模式1：外部輸入腳(TIx)
·外部時鐘模式2：外部觸發(fā)輸入(ETR)
·內(nèi)部觸發(fā)輸入(ITRx)：使用一個定時器作為另一個定時器的預(yù)分頻器，如可以配置一個定時器Timer1而作為另一個定時器Timer2的預(yù)分頻器。
由于今天的學(xué)習(xí)是最基本的定時功能，所以采用內(nèi)部時鐘。TIM2-TIM5的時鐘不是直接來自于APB1，而是來自于輸入為APB1的一個倍頻器。這個倍頻器的作用是：當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為1時，這個倍頻器不起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率；當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為其他數(shù)值時（即預(yù)分頻系數(shù)為2、4、8或16），這個倍頻器起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率的2倍。APB1的分頻在STM32_SYSTICK的學(xué)習(xí)筆記中有詳細(xì)描述。通過倍頻器給定時器時鐘的好處是：APB1不但要給TIM2-TIM5提供時鐘，還要為其他的外設(shè)提供時鐘；設(shè)置這個倍頻器可以保證在其他外設(shè)使用較低時鐘頻率時，TIM2-TIM5仍然可以得到較高的時鐘頻率。
2.2計數(shù)器模式
TIM2-TIM5可以由向上計數(shù)、向下計數(shù)、向上向下雙向計數(shù)。向上計數(shù)模式中，計數(shù)器從0計數(shù)到自動加載值(TIMx_ARR計數(shù)器內(nèi)容)，然后重新從0開始計數(shù)并且產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件。在向下模式中，計數(shù)器從自動裝入的值(TIMx_ARR)開始向下計數(shù)到0，然后從自動裝入的值重新開始，并產(chǎn)生一個計數(shù)器向下溢出事件。而中央對齊模式（向上/向下計數(shù)）是計數(shù)器從0開始計數(shù)到自動裝入的值-1，產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件，然后向下計數(shù)到1并且產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件；然后再從0開始重新計數(shù)。
1..自動裝載寄存器部分實際上包含兩個寄存器：
自動裝載寄存器緩沖寄存器 和 自動裝載寄存器影子寄存器
其中自動裝載寄存器緩沖寄存器可以有ARPE位控制是否起作用：
ARPE = 0 寫"自動裝載寄存器"時，數(shù)據(jù)直接寫入到"自動裝載寄存器緩沖寄存器"的同時，立即更新到"自動裝載寄存器影子寄存器"
ARPE = 1 寫"自動裝載寄存器"時，數(shù)據(jù)直接寫入到"自動裝載寄存器緩沖寄存器"的同時，只有更新事件發(fā)生的時候，才更新到"自動裝載寄存器影子寄存器"
2.預(yù)分頻器控制寄存器也分為兩部分：
預(yù)分頻器緩沖寄存器 和 預(yù)分頻器影子寄存器
當(dāng)更新事件發(fā)生的時候，"預(yù)分頻器緩沖寄存器"的內(nèi)容更新到"預(yù)分頻器影子寄存器中"
3.UDIS位作用:
UDIS = 1 禁止更新事件發(fā)生，但是計數(shù)器上下益處使，計數(shù)器和預(yù)分頻計數(shù)器歸0不受影響
UDIS = 0 允許更新事件發(fā)生
4.URS位作用:
URS = 1 只有計數(shù)器上下溢出才產(chǎn)生更新事件，從而產(chǎn)生中斷和DMA請求
URS = 0 計數(shù)器上下溢出,軟件設(shè)置UG位以及從模式控制器產(chǎn)生的更新 都會產(chǎn)生更新事件，從而產(chǎn)生中斷和DMA請求
編程步驟
1. 配置優(yōu)先級；
2. 使能時鐘
3. 配置GPIO；
4. 配置TIME；
5.使能計數(shù)器；
6.開中斷；
7.清除標(biāo)志位；
具體配置如下：
（1） NVIC_Configuration(void)；配置優(yōu)先級
（2） void RCC_APB2PeriphClockCmd(uint32_t RCC_APB2Periph, FunctionalState NewState)使能時鐘
（3） void GPIO_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_InitTypeDef* GPIO_InitStruct);配置GPIO
（4） TIM_Configuration (void)；配置TIM6/TIM7
（5） TIM_Cmd(TIM7, ENABLE);使能定時器
（6） TIM_ITConfig(TIM7,TIM_IT_Update,ENABLE);使能中斷
（7） TIM_ClearFlag(TIM7, TIM_FLAG_Update);清除標(biāo)志位
步驟（4）中的預(yù)分頻系數(shù)用來確定TIMx所使用的時鐘頻率，具體計算方法為：CK_INT/(TIM_Perscaler+1)。CK_INT是內(nèi)部時鐘源的頻率，是根據(jù)2.1中所描述的APB1的倍頻器送出的時鐘，TIM_Perscaler是用戶設(shè)定的預(yù)分頻系數(shù)，其值范圍是從0 – 65535。
步驟（4）中的時鐘分割定義的是在定時器時鐘頻率(CK_INT)與數(shù)字濾波器(ETR,TIx)使用的采樣頻率之間的分頻比例。TIM_ClockDivision的參數(shù)如下表：
TIM_ClockDivision描述二進(jìn)制值
TIM_CKD_DIV1tDTS = Tck_tim0x00
TIM_CKD_DIV2tDTS = 2 * Tck_tim0x01
TIM_CKD_DIV4tDTS = 4 * Tck_tim0x10
步驟（4）中需要禁止使用預(yù)裝載緩沖器。當(dāng)預(yù)裝載緩沖器被禁止時，寫入自動裝入的值(TIMx_ARR)的數(shù)值會直接傳送到對應(yīng)的影子寄存器；如果使能預(yù)加載寄存器，則寫入ARR的數(shù)值會在更新事件時，才會從預(yù)加載寄存器傳送到對應(yīng)的影子寄存器。
ARM中，有的邏輯寄存器在物理上對應(yīng)2個寄存器，一個是程序員可以寫入或讀出的寄存器，稱為preload register(預(yù)裝載寄存器)，另一個是程序員看不見的、但在操作中真正起作用的寄存器，稱為shadow register(影子寄存器)；設(shè)計preload register和shadow register的好處是，所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一個時間(發(fā)生更新事件時)被更新為所對應(yīng)的preload register的內(nèi)容，這樣可以保證多個通道的操作能夠準(zhǔn)確地同步。如果沒有shadow register，或者preload register和shadow register是直通的，即軟件更新preload register時，同時更新了shadow register，因為軟件不可能在一個相同的時刻同時更新多個寄存器，結(jié)果造成多個通道的時序不能同步，如果再加上其它因素(例如中斷)，多個通道的時序關(guān)系有可能是不可預(yù)知的。
3.程序源代碼
本例實現(xiàn)的是通過TIM2的定時功能，使得LED燈按照1s的時間間隔來閃爍
#include "stm32f10x_lib.h"
void RCC_cfg();
void TIMER_cfg();
void NVIC_cfg();
void GPIO_cfg();
int main()
{
RCC_cfg();
NVIC_cfg();
GPIO_cfg();
TIMER_cfg();
//開啟定時器2
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
while(1);
}
void RCC_cfg()
{
//定義錯誤狀態(tài)變量
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//將RCC寄存器重新設(shè)置為默認(rèn)值
RCC_DeInit();
//打開外部高速時鐘晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部高速時鐘晶振工作
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
//設(shè)置AHB時鐘(HCLK)為系統(tǒng)時鐘
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//設(shè)置高速AHB時鐘(APB2)為HCLK時鐘
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//設(shè)置低速AHB時鐘(APB1)為HCLK的2分頻
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//設(shè)置FLASH代碼延時
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//使能預(yù)取指緩存
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable)
下載文檔
