STM32之定时器配置

今天记录一下stm32定时器的学习，很多地方也不是很懂，只把初始化定时器的部分理解了一个大概，做一个单纯的记录吧，以后的学习中再深入理解一下！！！

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定时器的配置部分可以分为两个部分：初始化NVIC（中断优先级设置）和初始化定时器，下面我们来分别说明。

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• 中断系统NVIC

这一部分要明确中断优先级的概念：stm32将优先级分为抢占优先级和响应优先级，相应的在初始化每个中断源时，都需要设定这两个优先级！！！

• 抢占优先级：决定中断是否可嵌套，高抢占优先级可嵌套低抢占优先级，如果抢占优先级相同，则中断没有嵌套关系。
• 响应优先级：抢占优先级相同且两个中断同时到达的条件下，响应优先级的高低可决定先处理哪一个中断（高者在前）；抢占优先级相同但是两个中断不同时到达，则不管响应优先级的高低，都要等先发生的中断处理完才可以接着处理后到来的中断。
• 在优先级分组的表格中，序号越小，优先级越高。
• stm32的优先级分组： 共分为5组 （NVIC_PriorityGroup_0到NVIC_PriorityGroup_4），抢占优先级数从小到大，响应优先级数从大到小，其中：NVIC_PriorityGroup_0无抢占优先级，NVIC_PriorityGroup_4无响应优先级。
• 响应优先级无要求的情况下：初始化时将优先级分组设置为NVIC_PriorityGroup_4的方式（只设置抢占优先级），或者不设置优先级分组（系统默认优先级），一般情况下把响应优先级也设置为0。
• 初始化NVIC主要是初始化四个部分：中断通道、抢占优先级、响应优先级、通道使能，这四个部分我们也能在相关的库函数（misc.h）中找到定义：
  
  代码部分：

void NVIC_TIM4Enable(void)
{
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;//选择中断通道TIM4
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//设定抢占优先级为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//设定响应优先级为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//调用NVIC初始化函数
}

做几点说明：

• 我们没有用到中断的嵌套，所以把抢占优先级也设置为0；
• 关于中断通道：stm32使用了Cortex-M3中的84个中断通道，（16个异常，68个中断）具体的相关信息可以在中文手册中查找到。

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• 初始化定时器

stm32(STM32F103ZET6功能较为全面的一种)内部含有11个定时器：2个高级控制定时器（TIM1和TIM8）、4个通用定时器（TIMX：TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）、2个基本定时器（TIM6和TIM7），他们的功能性是依次减少的，具体信息也可查手册获得（一定要利用好手册！！！），下面贴出：

• 高级控制定时器：
  
• 通用定时器（TIMX）：
  
• 基本定时器：
  

NIOTICE！！！注意：当计数模式为向上计数时：是从0开始向上计数，一直到计数值和重装载寄存器的数值相等时，计数器会自动归零，并产生一个溢出事件（也就是触发一次中断），这点是和51不同的。

• 关于预分频系数： 51单片机的学习中，我们知道定时器的数值是每经过一个时钟周期自动加一的，但在32中我们可以通过设定预分频系数（N），使得定时器每经过（N+1）个时钟周期自动加一，这里为什么是N+1个时钟周期加一呢？因为我们的分频系数是从0开始的，假设设定预分频系数是3，那么实际上(0-3)总共是4个数，也就是4分频。
• 在开始定时器的配置之前，我们首先要使能时钟：先看一下定时器是挂接在哪条总线上的，可在手册中系统构架部分找到总的构架图：
  
  可以看到除TIM1外的定时器都是挂接在APB1总线上的，所以我们要使能定时器时钟就要使能APB1外设时钟寄存器，看一下函数定义：
  
• 定时器的配置主要配置4个部分：自动重装载寄存器数值、预分频系数、时钟分割（一般的定时功能用不到，可设为0）、计数模式， 同样的，我们可以在库函数（stm32f10x_tim.h）中找到相关的结构体定义：
  
• 配置完定时器之后，我们还需要清除中断标志位（emmm，一般情况下好像没什么影响）：用到的函数：
  
  TIMX：是写明用到哪个中断；TIM_IT：表示中断源类型
  • 关于中断源类型： stm32有6种中断源类型，在相应的库函数（stm32f10x_tim.h）里也可以找到定义：
    
    我们的程序里用到的是更新事件中断（TIM_IT_Update）
• 使能定时器： 可以理解为51中的（TR0 = 1）这行代码，就是开启定时器，同样的，一旦使能了定时器，就会开始计数。 用到的函数：
  
• 开启中断（中断初始化）： 相当于（ET0 = 1）这行代码，用到的函数：
  

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加入中断优先级设置部分的代码后就是完整的定时器配置的内容了，下面给出的代码中把两者写入了一个函数，读者也可以分两个函数来写：

#include "stm32f10x.h"

void TIM4_Init(u32 period, u32 prescaler)//period-计数周期（实际值），prescaler-预分频值（实际值）
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//使能TIM4时钟
    /*没有设置优先级分组，使用系统默认优先级*/
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;//选择中断通道TIM4
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//设定抢占优先级为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//设定响应优先级为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//调用NVIC初始化函数
    
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = period - 1;//设定自动重装载计数值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = prescaler - 1;//设定预分频系数
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;//基本定时器没有预分频功能，此项会被忽略
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//设置计数模式为向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);//初始化TIM4
    
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);//使能TIM4定时器
    TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);//使能TIM4中断
}

说明：

• 为什么自动重装载计数值是实际值减一呢？ 这个其实和上面我们解释的预分频值是一样的，因为计数值是从0开始计数的，假设我们想要计1000个值就归0，那么我们只需要从0计到999就可以了，也就是说自动重装载寄存器的数值要是999（1000-1）。

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实战：（利用定时器实现L1一秒闪烁）

stm32f10x_it.c文件

、、、
void TIM4_IRQHandler(void)//每次产生一个中断溢出事件就会进入一次中断函数
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) == SET)//检测是否为溢出中断
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);//清除中断标志位，否则启动时会进入中断服务函数
        
        GPIOC->ODR ^= (1 << 8);
        GPIOD->ODR |= (1 << 2);
        GPIOD->ODR &= ~(1 << 2);
    }
}
、、、

LED部分参照上一篇博客：STM32之LED配置

main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"

u32 TimingDelay = 0;

void Delay_Ms(u32 nTime);

//Main Body
int main(void)
{
    SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
    
	LED_Init();
    TIM4_Init(10000, 7200);//定时1S
    
	while(1)
    {
    
    }
}

void Delay_Ms(u32 nTime)
{
	TimingDelay = nTime;
	while(TimingDelay != 0);	
}

注意！！！！：

• 中断服务函数官方规定统一写在（stm32f10x_it.c）这个文件里，（emmm，当然也可以写在别的文件里）。
• 定时时间的计算公式：预装载值（period） /（72M /预分频值(prescaler )） ；
  • 时钟频率为72M，那么一个时钟周期就是：1/72M；
  • 计一个数需要的时间：预分频值*（1/72M）；
  • 定时时间：预装载值（period）* 预分频值*（1/72M）；也可以写为：预装载值（period） /（72M /预分频值(prescaler )）
• 1s定时：10000（period）/72000000/7200（prescaler） = 1s。

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一个快速写底层的方法：
理解之后，可以参照stm32固件库里的底层参考例程，用到哪些地方就粘贴那一部分的内容，只需要改变里面的参数即可：
底层文件查找路径：stm32固件库->STM32F10x文件->Project->STM32F10x_StdPeriph_Examples