基础定时器实验

7.1 STM32定时器概述

STM32内部共有8个定时器，其中Timer1和Timer8属于高级定时器，Timer2~Timer5属于通用定时器，8个定时器的资源独立，互不影响。

   STM32的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的16位自动装载计数器（CNT）构成。STM32的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度（输入捕获）或者产生输出波形（输出比较和PWM）等。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。

通用定时器的内部结构如下图所示。

7.2 相关寄存器

要使用通用定时器的基本功能，一共需要配置4个寄存器，剩余的寄存器都是在输入捕获和输出比较中使用到的。

7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	CKD[1:0]	ARE	CMS[1:0]	DIR	OPM	URS	UDIS	CEN

Bit 9~Bit 8：时钟分频系数，定义定时器输入时钟频率与数字滤波器采样频率之间的分频系数

00：采样频率与定时器输入频率相等

   01：采样频率是定时器输入频率的2倍

   10：采样频率是定时器输入频率的4倍

   11：保留

Bit 7：自动重装载使能

0：TIMx_ARR寄存器中没有缓冲

   1：TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器

Bit 6~Bit 5：选择中央对齐模式

00：边沿对齐模式，计数器根据方向位DIR计数

   01：中央对齐模式1，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下计数时被设置

   10：中央对齐模式2，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向上计数时被设置

   11：中央对齐模式3，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下和向上计数时       被均设置

Bit 4：计数方向

0：向上计数，计数器从0计数到TIMx_ARR寄存器的数据时重新从0开始并产生一个计数器溢出事件

   1：向下计数，计数器从TIMx_ARR寄存器的数据计数到0时重新从TIMx_ARR寄存器的数据开始并产生一个计数器溢出事件

Bit 3：单脉冲模式

0：发生更新事件时计数器不停止

   1：在发生下一次更新事件时，计数器停止

Bit 2：更新请求源

0：如果使能了更新中断或DMA请求，计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新都产生更新中断或DMA请求

   1：如果使能了更新中断或DMA请求，只有计数器溢出才产生更新中断或DMA请求

Bit 1：禁止更新

0：允许UEV。更新事件由计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新事件产生

   1：不产生更新事件

Bit 0：使能计数器

0：禁止计数器

   1：使能计数器

7.2.2 DMA/中断使能寄存器：TIMx_DIER

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	TDE	-	CC4DE	CC3DE	CC2DE	CC1DE	UDE	-	TIE	-	CC4IE	CC3IE	CC2IE	CC1IE	UIE

Bit 14：允许触发DMA请求

0：禁止触发DMA请求

   1：允许触发DMA请求

Bit 12：允许捕获/比较4的DMA请求

0：禁止捕获/比较4的DMA请求

   1：允许捕获/比较4的DMA请求

Bit 11：允许捕获/比较3的DMA请求

0：禁止捕获/比较3的DMA请求

   1：允许捕获/比较3的DMA请求

Bit 10：允许捕获/比较2的DMA请求

0：禁止捕获/比较2的DMA请求

   1：允许捕获/比较2的DMA请求

Bit 9：允许捕获/比较1的DMA请求

0：禁止捕获/比较1的DMA请求

   1：允许捕获/比较1的DMA请求

Bit 8：允许更新的DMA请求

0：禁止更新的DMA请求

   1：允许更新的DMA请求

Bit 6：触发中断使能

0：禁止触发中断

   1：允许触发中断

Bit 4：允许捕获/比较4的中断

0：禁止捕获/比较4的中断

   1：允许捕获/比较4的中断

Bit 3：允许捕获/比较3的中断

0：禁止捕获/比较3的中断

   1：允许捕获/比较3的中断

Bit 2：允许捕获/比较2的中断

0：禁止捕获/比较2的中断

   1：允许捕获/比较2的中断

Bit 1：允许捕获/比较1的中断

0：禁止捕获/比较1的中断

   1：允许捕获/比较1的中断

Bit 0：允许更新中断

0：禁止更新中断

   1：允许更新中断

7.2.3 预分频寄存器：TIMx_PSC

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
PSC[15:0]

Bit 15~Bit 0：预分频器的值，计数器的时钟频率计算公式为

7.2.4 自动重装载寄存器：TIMx_ARR

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
ARR[15:0]

Bit 15~Bit 0：自动重装载的值，该值就是传送到实际的自动重装载寄存器的数值，当该寄存器的值为空时，计数器不工作。

7.2.5 状态寄存器：TIMx_SR

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
-	CC4OF	CC3OF	CC2OF	CC1OF	-	TIF	-	CC4IF	CC3IF	CC2IF	CC1IF	UIF

Bit 12：捕获/比较4重复捕获标记

0：无重复捕获产生

   1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时，CC4IF的状态已经为1

Bit 11：捕获/比较3重复捕获标记

0：无重复捕获产生

   1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时，CC3IF的状态已经为1

Bit 10：捕获/比较2重复捕获标记

0：无重复捕获产生

   1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR2寄存器时，CC2IF的状态已经为1

Bit 9：捕获/比较1重复捕获标记

0：无重复捕获产生

   1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时，CC1IF的状态已经为1

Bit 6：触发器中断标记

0：无触发事件产生

   1：触发器中断等待响应

Bit 4：捕获/比较4中断标记

**通道CC4配置为输出模式** ：

   0：无匹配发生

   1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR4的值匹配

    **通道CC4配置为输入模式** ：

   0：没有输入捕获产生

   1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR4中（在IC4上检测到与所选极性相同的边沿）

Bit 3：捕获/比较3中断标记

** 通道CC3配置为输出模式** ：

0：无匹配发生

   1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配

    **通道CC3配置为输入模式** ：

   0：没有输入捕获产生

   1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR3中（在IC3上检测到与所选极性相同的边沿）

Bit 2：捕获/比较2中断标记

**通道CC2配置为输出模式** ：

   0：无匹配发生

   1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配

    **通道CC2配置为输入模式** ：

   0：没有输入捕获产生

   1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR2中（在IC2上检测到与所选极性相同的边沿）

Bit 1：捕获/比较1中断标记

**通道CC1配置为输出模式** ：

   0：无匹配发生

   1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配

    **通道CC1配置为输入模式** ：

   0：没有输入捕获产生

   1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR1中（在IC1上检测到与所选极性相同的边沿）

Bit 0：更新中断标记

0：无更新事件产生

   1：更新中断等待响应，当产生更新事件时该位由硬件置1，由软件清0

7.2.6 计数器：TIMx_CNT

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CNT[15:0]

Bit 15~Bit 0：计数器的值

7.3 定时器例程

利用定时器1实现LED以1Hz闪烁，LED接在PA1上。

（1）创建TIM1驱动文件，tim.c和tim.h，并将文件添加进工程。

（2）在寄存器文件中添加定义如下图所示。

添加定时器地址

添加定时器结构体映射

（3）tim.h写入如下图所示代码

（4）tim.c写入如下所示代码

#include "tim.h"
/***************************************************
Name    :TIM7_IRQHandler
Function    :TIM7中断服务函数
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
u8 TIM1_Count ;
void TIM1_UP_IRQHandler()
{
  if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
  {
    TIM1_Count ++ ;
    if( TIM1_Count==1 )
      LED = 0 ;
    else if( TIM1_Count==2 )
    {
      LED = 1 ;
      TIM1_Count = 0 ;
    }
  }
  TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
}
/***************************************************
Name    :TIM7_Init
Function    :TIM7初始化
Paramater  :
      psc:预分频系数
      arr:重装载值
Return    :None
***************************************************/
void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
{
  //LED初始化
  RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
  GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
  GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
  LED = 1 ;
  //定时器初始化
  RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
  TIM1->DIER |= 1<<0 ;
  TIM1->PSC = psc ;
  TIM1->ARR = arr ;
  TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
  NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
  }

（5）主函数编写如下所示代码

7.4 软件仿真截图