STM32定时器
单片机控制器中定时器占据着举足轻重的地位,定时输入,输出,操作功能,回调处理都依靠着定时中断操作,在STM32F1手册中大约有五分之一内容在介绍定时器可见他的重量。
STM32时钟
在 STM32 中,有五个时钟源,为 HSI、 HSE、 LSI、 LSE、 PLL。
①、 HSI 是高速内部时钟, RC 振荡器, 频率为 8MHz。
②、 HSE 是高速外部时钟,可接石英 /陶瓷谐振器,或者接外部时钟源,频率范围为
4MHz~16MHz。
③、 LSI 是低速内部时钟, RC 振荡器,频率为 40kHz。 独立看门狗的时钟源只能是 LSI,同
时 LSI 还可以作为 RTC 的时钟源。
④、 LSE 是低速外部时钟,接频率为 32.768kHz 的石英晶体。 这个主要是 RTC 的时钟源。
⑤、 PLL 为锁相环倍频输出,其时钟输入源可选择为 HSI/2、 HSE 或者 HSE/2。倍频可选择为2~16 倍,但是其输出频率最大不得超过 72MHz。
图中我们用 A~E 标示我们要讲解的地方。
A. MCO 是 STM32 的一个时钟输出 IO(PA8),它可以选择一个时钟信号输出, 可以
选择为 PLL 输出的 2 分频、 HSI、 HSE、或者系统时钟。这个时钟可以用来给外
部其他系统提供时钟源。
B. 这里是 RTC 时钟源,从图上可以看出, RTC 的时钟源可以选择 LSI, LSE,以及
HSE 的 128 分频。
C. 从图中可以看出 C 处 USB 的时钟是来自 PLL 时钟源。 STM32 中有一个全速功能
的 USB 模块,其串行接口引擎需要一个频率为 48MHz 的时钟源。该时钟源只能
从 PLL 输出端获取,可以选择为 1.5 分频或者 1 分频,也就是,当需要使用 USB
模块时, PLL 必须使能,并且时钟频率配置为 48MHz 或 72MHz。
D. D 处就是 STM32 的系统时钟 SYSCLK,它是供 STM32 中绝大部分部件工作的时
钟源。系统时钟可选择为 PLL 输出、 HSI 或者 HSE。系统时钟最大频率为 72MHz,
当然你也可以超频,不过一般情况为了系统稳定性是没有必要冒风险去超频的。
E. 这里的 E 处是指其他所有外设了。从时钟图上可以看出,其他所有外设的时钟最
终来源都是 SYSCLK。 SYSCLK 通过 AHB 分频器分频后送给各模块使用。这些
模块包括:
①、 AHB 总线、内核、内存和 DMA 使用的 HCLK 时钟。
②、通过 8 分频后送给 Cortex 的系统定时器时钟,也就是 systick 了。
③、直接送给 Cortex 的空闲运行时钟 FCLK。
④、送给 APB1 分频器。 APB1 分频器输出一路供 APB1 外设使用(PCLK1,最大
频率 36MHz),另一路送给定时器(Timer)2、 3、 4 倍频器使用。
⑤、送给 APB2 分频器。 APB2 分频器分频输出一路供 APB2 外设使用(PCLK2,
最大频率 72MHz),另一路送给定时器(Timer)1 倍频器使用。
APB1通常挂载低速外设APB2则是链接高速外设。
定时器中断使用
看下配置定时器的结构体
typedef struct
{
uint16_t TIM_Prescaler; //预分频系数
uint16_t TIM_CounterMode; //计数模式 向上计数还是向下计数
uint16_t TIM_Period; //设置自动重载计数周期值
uint16_t TIM_ClockDivision; //设置时钟分频因子
uint8_t TIM_RepetitionCounter; //
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;
初始化
//arr:自动重装值。
//psc:时钟预分频数
//这里使用的是定时器 3!
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //①时钟 TIM3 使能
//定时器 TIM3 初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM 向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //②初始化 TIM3
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //③允许更新中断
//中断优先级 NVIC 设置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3 中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级 0 级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级 3 级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //④初始化 NVIC 寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //⑤使能 TIM3
}
定时中断函数
void TIM3_IRQHandler(void) //TIM3 中断
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查 TIM3 更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update ); //清除 TIM3 更新中断标志
//编写所需功能
}
}
那么怎么计算多久进一次中断呢?
从 STM32 的内部时钟树图得知:当 APB1 的时钟分频数为 1 的时候, TIM2~7 的时钟为 APB1 的时钟,而如果 APB1 的时钟分频数不为 1,那么 TIM2~7 的时钟频率将为 APB1 时钟的两倍。因此, TIM3 的时钟为 72M,再根据我们设计的 arr 和 psc 的值,
就可以计算中断时间了。计算公式如下:
Tout= ((arr+1)(psc+1))/Tclk;*
Tclk: TIM3 的输入时钟频率(单位为 Mhz)。
Tout: TIM3 溢出时间(单位为 us),也就是进中断的时间。
//来调用初始化函数
TIM3_Int_Init(4999,7199); //10Khz 的计数频率
//根据上面的公式,我们可以算出中断
//溢出时间为 500ms,即 Tout= ((4999+1)*( 7199+1))/72=500000us=500ms。