利用定时器中断代替延时函数（包含例程+原理思想）

前言

本文主要基于stm32f103系列讲解定时器中断进行计时代替延时函数，其中思路和原理同时适用于其他系列的单片机。

一、使用定时器中断的优缺点

相较于普通延时函数（delay），定时器中断计时无论是从代码的体量，还是使用，都要比延时函数更多更复杂，也更难理解。既然延时函数如此便捷，那我们又为什么不使用它呢？

首先在使用延时函数时，程序会停止在延时函数的位置，直到延时结束，在一些简单程序，使用延时函数的影响确实可以忽略不计，但是过多的延时函数会使程序变得臃肿，编译执行时间大大增加，程序的精度会下降，例如利用按键控制led灯时，led灯会不受按键控制，出现时灵时不灵的情况，这种情况就是延时函数使用过多造成的，更严重的甚至会造成单片机宕机。

所以，为了避免这种情况的发生，我们可以使用定时器中断来代替延时函数，下面是我个人的一些理解和认识，如有不足，欢迎指正。

二、使用步骤

1.原理思路

首先，我们需要配置一个定时器，stm32一般选用通用定时器即可，我们可以利用定时器初始化函数设定定时器计时一次的时间，公式如下：

定时时间=(arr+1)(psc+1)/Tclk

其中arr为自动重装载值，psc为预分频系数，TCLK为时钟频率，例如：TCLK=72MHz，那么psc=71，所以可以理解为时间就是(arr+1)微妙，那么如果我想定时1ms，arr取999即可（arr，psc为定时器初始化函数形参）。

当定时器的计数器计数到自动重装载值时，进入中断服务函数，这时我们需要设置一个标志位（flag）和作为计数用的值（count），每次进入中断count执行自加或自减，当其自加或自减到设置的数值时，标志位反转。

例如：定时200ms，已知1ms进入一次中断，标志位flag初始值为0，那么让count自加到200，因为每次自加是1ms，自加两百次就是200ms，这时flag置1表示到达200毫秒并可以执行相关程序。

2.相关代码

(1).定时器初始化

（这里我初始的是TIM2）

TIMER.H

 

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

#include "sys.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc);//通用定时器的初始化函数;arr：自动重装载值psc：预分频系数

#endif

 

TIMER.C

 

#include "TIMER.h"


void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)//通用定时器3的初始化函数
{
	//定义相关结构体
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStrue;//定义一个定时器初始化的结构体
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;//定义中断优先级初始化的函数

	//使能定时器时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能通用定时器3的时钟

	//设置并初始化定时器TIM2
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数模式设置为向上计数
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Period=arr;//计数器模式为向上计数时，定时器从0开始计数，超过arr    
                                        	//触发定时中断服务函数
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Prescaler=psc;//预分频系数，决定每一个计数的时长
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//一般不使用，默认为TIM_CKD_DIV1
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStrue);//根据参数初始化定时器TIM3

	//使能定时器中断
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能TIM3的中断，中断模式为更新中断

	//初始化定时器中断，定时器中断优先级设置
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;//中断通道设置为TIM3
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能中断
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占优先级为1级
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//响应优先级为1级
	NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);//根据参数初始化中断寄存器

	//使能定时器
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能通用定时器TIM2
}

 

(2).stm32f10x_it.c（该文件专门用于存放中断服务函数）

 

#include "stm32f10x_it.h"


extern u8 flag；//标志位

void TIM2_IRQHandler()
{
	static u8 count;


	 if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)==1) //当发生中断时状态寄存器(TIMx_SR)的bit0会被硬件 
                                             //置1
	{
 		if(count--==0)
 		{
  			count=20;
  			flag=1;
 		}

	
 		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //状态寄存器(TIMx_SR)的bit0置0
	}
}

 

(3).主函数main.c

 

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_conf.h"
#include "sys.h"

u8 flag=0;


int main(void)
{
	delay_init();     //初始化延时函数
	LED_Init();      //初始化led灯
	TIM2_Int_Init(9999,71);   //定时10ms进入一次中断

   	while(1)
  	{
        if(flag==1)    //标志位置一代表一次定时完成
  		{
   			PAout(2)=~PAout(2);    //led2取反
   			flag=0;                //标志位置0，再次计时（该程序设置一次定时为200ms）
  		}
  	 }
}

 

3.效果：

每隔200msLED灯闪烁。

总结

以上是本人对定时器中断的一些认识（本人小白），其中有些地方讲解不到位，还望各位指正，欢迎评论区留言。
　　 
审核编辑：汤梓红