STM32通用定时器TIM2的使用方法解析

STM32中一共有11个定时器，其中2个高级控制定时器，4个普通定时器和2个基本定时器，以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。（TIM1和TIM8是能够产生3对PWM互补输出的高级登时其，常用于三相电机的驱动，时钟由APB2的输出产生；TIM2-TIM5是普通定时器；TIM6和TIM7是基本定时器，其时钟由APB1输出产生）

本实验要实现的功能是：用普通定时器TIM2每一秒发生一次更新事件，进入中断服务程序翻转LED1的状态。

预备知识：

①　STM32通用定时器TIM2是16位自动重装载计数器。

②　向上计数模式：从0开始计数，计到自动装载寄存器（TIMx_ARR）中的数值时，清0，依次循环。

需要弄清楚的两个问题：

1. 计数器的计数频率是什么？

这个问题涉及到RCC时钟部分，如下图所示：

定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器。

下面以定时器2~7的时钟说明这个倍频器的作用：当APB1的预分频系数为1时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率；当APB1的预分频系数为其它数值（即预分频系数为2、4、8或16）时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

假定AHB=36MHz，因为APB1允许的最大频率为36MHz，所以APB1的预分频系数可以取任意数值；当预分频系数=1时，APB1=36MHz，TIM2~7的时钟频率=36MHz（倍频器不起作用）；当预分频系数=2时，APB1=18MHz，在倍频器的作用下，TIM2~7的时钟频率=36MHz。

有人会问，既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz，为什么不直接取APB1的预分频系数=1？答案是：APB1不但要为TIM2~7提供时钟，而且还要为其它外设提供时钟；设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时，TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。

再举个例子：当AHB=72MHz时，APB1的预分频系数必须大于2，因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率，无疑提高了定时器的分辨率，这也正是设计这个倍频器的初衷。

注意：APB1和APB2上挂的外设如图所示：

定时器的计数频率有个公式：

TIMx_CLK = CK_INT / （TIM_Prescaler + 1）

其中：TIMx_CLK 定时器的计数频率

CK_INT 内部时钟源频率（APB1的倍频器送出时钟）

TIM_Prescaler 用户设定的预分频系数，取值范围0~65535。

例如：RCC中AHB=72MHZ、APB1=36MHZ、APB2=72MHZ，则CK_INT=72MKZ。

2. 如何计算定时时间？

上述公式中TIM_Prescaler涉及到寄存器TIMx_PSC

如果TIM_Prescaler设为36000，由上面公式可知：

定时器的计数频率 TIMx_CLK = 72MKZ / 36000 = 2000HZ，则定时器的计数周期=1/2000HZ=0.5ms.

如果要定时1秒，则需要计数2000次，这也是自动重装载的值。又涉及到TIMx_ARR

只要上述两个问题搞清楚了，剩下的就是设置相应寄存器的对应位了。

LED硬件连接如下图所示：高电平点亮LED。

第一步：配置系统时钟。见STM32F103x RCC寄存器配置

除此之外，还需将GPIO和TIM2外设时钟打开。

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOC， ENABLE）;

RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM2， ENABLE）;

注意：TIM2是挂在APB1上的，打开时钟时别写错了，调用RCC_APB1PeriphClockCmd函数，而不是RCC_APB2PeriphClockCmd。

第二步：配置中断向量表。见stm32_exti（含NVIC）配置及库函数讲解

void NVIC_Configuration（void）

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_RAM， 0x0）;

#else

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_FLASH， 0x0）;

#endif

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_1）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

}

该函数完成两个功能

1. 决定将程序下载到RAM中还是FLASH中

2. 配置中断分组。（NVIC中断分组只能设置一次）

3. 选择中断通道号，抢占式优先级和响应优先级，使能中断

第三步：配置GPIO的模式。输入模式还是输出模式。点亮LED已讲过，见STM32_GPIO配置及库函数讲解——LED跑马灯

void GPIO_Configuration（void）

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init（GPIOC， &GPIO_InitStructure）;

}

第四步：定时器配置，本章重点！

void TIM2_Configuration（void）

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新将Timer设置为缺省值

TIM_DeInit（TIM2）;

//采用内部时钟给TIM2提供时钟源

TIM_InternalClockConfig（TIM2）;

//预分频系数为36000-1，这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//设置时钟分割

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//设置计数器模式为向上计数模式

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

//设置计数溢出大小，每计2000个数就产生一个更新事件

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000;

//将配置应用到TIM2中

TIM_TimeBaseInit（TIM2， &TIM_TimeBaseStructure）;

//清除溢出中断标志

TIM_ClearFlag（TIM2， TIM_FLAG_Update）;

//禁止ARR预装载缓冲器

TIM_ARRPreloadConfig（TIM2， DISABLE）; //预装载寄存器的内容被立即传送到影子寄存器

//开启TIM2的中断

TIM_ITConfig（TIM2， TIM_IT_Update， ENABLE）;

}

该函数完成两个功能

1. 设定预分频系数TIM_Prescaler = 36000 - 1

2. 设定自动重装载值TIM_Period = 2000

注意：上述只是配置好了TIM2，但还没有开启TIM2。

下面给出timer2.c的完整代码

#include “stm32f10x_lib.h”

void RCC_Configuration（void）;

void NVIC_Configuration（void）;

void GPIO_Configuration（void）;

void TIM2_Configuration（void）;

void Delay（vu32 nCount）;

int main（void）

{

#ifdef DEBUG

debug（）;

#endif

RCC_Configuration（）;

NVIC_Configuration（）;

GPIO_Configuration（）;

TIM2_Configuration（）;

TIM_Cmd（TIM2， ENABLE）; //开启定时器2

while （1）

{

}

}

void RCC_Configuration（void）

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

RCC_DeInit（）;

RCC_HSEConfig（RCC_HSE_ON）;

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp（）

if （HSEStartUpStatus == SUCCESS）

{

FLASH_PrefetchBufferCmd（FLASH_PrefetchBuffer_Enable）;

FLASH_SetLatency（FLASH_Latency_2）;

RCC_HCLKConfig（RCC_SYSCLK_Div1）;

RCC_PCLK2Config（RCC_HCLK_Div1）;

RCC_PCLK1Config（RCC_HCLK_Div2）;

RCC_PLLConfig（RCC_PLLSource_HSE_Div1， RCC_PLLMul_9）;

RCC_PLLCmd（ENABLE）;

while（RCC_GetFlagStatus（RCC_FLAG_PLLRDY） == RESET） {}

RCC_SYSCLKConfig（RCC_SYSCLKSource_PLLCLK）;

while（RCC_GetSYSCLKSource（） ！= 0x08） {}

}

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOC， ENABLE）;

RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM2， ENABLE）;

}

void NVIC_Configuration（void）

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_RAM， 0x0）;

#else

NVIC_SetVectorTable（NVIC_VectTab_FLASH， 0x0）;

#endif

NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_1）;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

}

void GPIO_Configuration（void）

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init（GPIOC， &GPIO_InitStructure）;

}

void TIM2_Configuration（void）

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新将Timer设置为缺省值

TIM_DeInit（TIM2）;

//采用内部时钟给TIM2提供时钟源

TIM_InternalClockConfig（TIM2）;

//预分频系数为36000-1，这样计数器时钟为72MHz/36000 = 2kHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//设置时钟分割

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//设置计数器模式为向上计数模式