05-STM32F4通用定时器详细讲解

STM32F4系列共有14个定时器，功能很强大。14个定时器分别为：2个高级定时器：Timer1和Timer810个通用定时器：Timer2~timer5和timer9~timer142个基本定时器：timer6和timer7本篇欲以通用定时器timer3为例，详细介绍定时器的各个方面，并对其PWM功能做彻底的探讨。Timer3是一个16位的定时器，有四个独立通道，分别对应着PA6PA7PB0PB1主要功能是：1输入捕获——测量脉冲长度。2输出波形——PWM输出和单脉冲输出。Timer3有4个时钟源：1：内部时钟（CK_INT），来自RCC的TIMxCLK2：外部时钟模式1：外部输入TI1FP1与TI2FP23：外部时钟模式2：外部触发输入TIMx_ETR，仅适用于TIM2、TIM3、TIM4，TIM3，对应着PD2引脚4：内部触发输入：一个定时器触发另一个定时器。时钟源可以通过TIMx_SMCR相关位进行设置。这里我们使用内部时钟。定时器挂在高速外设时钟APB1或低速外设时钟APB2上，时钟不超过内部高速时钟HCLK，故当APBx_Prescaler不为1时，定时器时钟为其2倍，当为1时，为了不超过HCLK，定时器时钟等于HCLK。例如：我们一般配置系统时钟SYSCLK为168MHz，内部高速时钟AHB=168Mhz，APB1欲分频为4，（因为APB1最高时钟为42Mhz），那么挂在APB1总线上的timer3时钟为84Mhz。《STM32F4xx中文参考手册》的424~443页列出与通用定时器相关的寄存器一共20个，以下列出与Timer3相关的寄存器及重要寄存器的简单介绍。1TIM3控制寄存器1(TIM3_CR1)SYSCLK(最高168MHz)AHB_PrescalerAPBx_Prescaler/1，2，..512HCLK/1,2,4..APB1orAPB2APB1orAPB2定时器时钟1APBx_precaler=12APBx_precaler!=1作用：1使能自动重载TIM3_ARR2定时器的计数器递增或递减计数。3事件更新。4计数器使能2TIM3控制寄存器2(TIM3_CR2)3TIM3从模式控制寄存器(TIM3_SMCR)4TIM3DMA/中断使能寄存器(TIM3_DIER)作用：1：使能事件更新中断2：使能捕获/比较中断5TIM3状态寄存器(TIM3_SR)1：事件更新中断标志2：捕获/比较中断标志6TIM3事件生成寄存器(TIM3_EGR)7TIM3捕获/比较模式寄存器1(TIM3_CCMR1)1：输出比较模式2：输出比较预装载使能，即使能后可以随时改变TIM3捕获/比较寄存器1(TIM3_CCR1)的值3：捕获/比较选择8TIM3捕获/比较模式寄存器2(TIM3_CCMR2)9TIM3捕获/比较使能寄存器(TIM3_CCER)1：上升沿触发or下降沿触发2：捕获/比较输出使能10TIM3计数器(TIM3_CNT)11TIM3预分频器(TIM3_PSC)计数器时钟频率CK_CNT等于fCK_PSC/(PSC[15:0]+1)。12TIM3自动重载寄存器(TIM3_ARR)当自动重载值为空时，计数器不工作难道说每次事件都必须装载重载值？13TIM3捕获/比较寄存器1(TIM3_CCR1)输出时：CCR1是捕获/比较寄存器的预装载值，由TIM3_CCMR的OC1PE位使能。输入时：CCR1为上一个输入捕获事件（IC1）发生时的计数器值。14TIM3捕获/比较寄存器2(TIM3_CCR2)15TIM3捕获/比较寄存器3(TIM3_CCR3)16TIM3捕获/比较寄存器4(TIM3_CCR4)1Timer3用来做定时中断与之相关的时基单元寄存器有10TIM3计数器(TIM3_CNT)11TIM3预分频器(TIM3_PSC)12TIM3自动重载寄存器(TIM3_ARR)原理：这里以向上计数为例，即计数器TIM3_CNT向上计数，当达到TIM3_ARR所设定的值时，归零重新计数，若使能了更新中断，则在TIM3_CNT归零时，进入中断。进入中断的时间为(TIM3_ARR+1)个计时器周期而计时器单元时钟是由定时器时钟分频得到，每(CK_PSC+1)个定时器周期计数一次。定时器时钟上文已经讲了，由于Timer3挂在APB1总线上故Timer3进入中断的周期为(CK_PSC+1)*(TIM3_ARR+1)/84000000秒频率为84000000/[(CK_PSC+1)*(TIM3_ARR+1)]Hz利用官方库函数实现每500ms进入中断，改变LED灯的电平，程序如下1打开时钟，Timer3挂在APB1上，所以命令开启时钟。RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);///使能TIM3时钟2时钟Timer3的配置。TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr;//自动重装载值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//定时器分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化TIM33使能中断TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//允许定时器3更新中断。4打开Timer3。TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能定时器35配置中断。6中断服务函数编写。故可见STM32的初始化函数都离不开以下几步1打开设备时钟。2配置参数。3打开设备。设备需配置后再打开。如果需要配置中断，那么则需要编写中断服务函数。完整程序如下voidTIM3_Int_Init(u16arr,u16psc){TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStructure;NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//使能TIM3时钟TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//定时器分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=arr;//自动装载值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化TIM3TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//允许定时器3更新中断TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能定时器NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;//定时器中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;//抢占优先级1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x03;//子优先级3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}/Timer3中断服务函数voidTIM3_IRQHandler(void){if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET)//溢出中断{GPIO_ToggleBits(GPIO_LED,DS1_PIN);//LED灯电平翻转}TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//清除中断标志位}然后main()函数中TIM3_Int_Init(5000-1,8400-1);即可可以计算进入中断的频率为2Hz即LED灯每500ms亮一次，LED周期为1Hz。