stm32_timer基本定時器配置及實現燈閃爍

TIM1和TIM8是能夠產生3對PWM互補輸出的高級登時其，常用于三相電機的驅動，時鐘由APB2的輸出產生；TIM2-TIM5是普通定時器；TIM6和TIM7是基本定時器，其時鐘由APB1輸出產生；

本實驗要實現的功能是：用普通定時器TIM2每一秒發生一次更新事件，進入中斷服務程序翻轉LED1的狀態。

預備知識：

①　STM32通用定時器TIM2是16位自動重裝載計數器。

②　向上計數模式：從0開始計數，計到自動裝載寄存器（TIMx_ARR）中的數值時，清0，依次循環。

需要弄清楚的兩個問題：

1.計數器的計數頻率是什么？

這個問題涉及到RCC時鐘部分，如下圖所示：

定時器的時鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個倍頻器。

下面以定時器2~7的時鐘說明這個倍頻器的作用：當APB1的預分頻系數為1時，這個倍頻器不起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率；當APB1的預分頻系數為其它數值(即預分頻系數為2、4、8或16)時，這個倍頻器起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。

假定AHB=36MHz，因為APB1允許的最大頻率為36MHz，所以APB1的預分頻系數可以取任意數值；當預分頻系數=1時，APB1=36MHz，TIM2~7的時鐘頻率=36MHz(倍頻器不起作用)；當預分頻系數=2時，APB1=18MHz，在倍頻器的作用下，TIM2~7的時鐘頻率=36MHz。

有人會問，既然需要TIM2~7的時鐘頻率=36MHz，為什么不直接取APB1的預分頻系數=1？答案是：APB1不但要為TIM2~7提供時鐘，而且還要為其它外設提供時鐘；設置這個倍頻器可以在保證其它外設使用較低時鐘頻率時，TIM2~7仍能得到較高的時鐘頻率。

再舉個例子：當AHB=72MHz時，APB1的預分頻系數必須大于2，因為APB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預分頻系數=2，則因為這個倍頻器，TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時鐘頻率。能夠使用更高的時鐘頻率，無疑提高了定時器的分辨率，這也正是設計這個倍頻器的初衷。

注意：APB1和APB2上掛的外設如圖所示：

定時器的計數頻率有個公式：

TIMx_CLK=CK_INT/(TIM_Prescaler+1)

其中：TIMx_CLK 定時器的計數頻率

CK_INT 內部時鐘源頻率（APB1的倍頻器送出時鐘）

TIM_Prescaler 用戶設定的預分頻系數，取值范圍0~65535。

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

2.如何計算定時時間？

上述公式中TIM_Prescaler涉及到寄存器TIMx_PSC

如果TIM_Prescaler設為36000，由上面公式可知：

定時器的計數頻率TIMx_CLK=72MKZ/36000=2000HZ，則定時器的計數周期=1/2000HZ=0.5ms.

如果要定時1秒，則需要計數2000次，這也是自動重裝載的值。又涉及到TIMx_ARR

只要上述兩個問題搞清楚了，剩下的就是設置相應寄存器的對應位了。

LED硬件連接如下圖所示：高電平點亮LED。

第一步：配置系統時鐘。見STM32F103x RCC寄存器配置

除此之外，還需將GPIO和TIM2外設時鐘打開。

/* Enable GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

/* Enable TIM2 clock */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

注意：TIM2是掛在APB1上的，打開時鐘時別寫錯了，調用RCC_APB1PeriphClockCmd函數，而不是RCC_APB2PeriphClockCmd。

第二步：配置中斷向量表。見stm32_exti（含NVIC）配置及庫函數講解

void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif

/* Configure one bit for preemption priority */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

/* Enable the TIM2 Interrupt */
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);
}

該函數完成兩個功能

1.決定將程序下載到RAM中還是FLASH中

2.配置中斷分組。（NVIC中斷分組只能設置一次）

3.選擇中斷通道號，搶占式優先級和響應優先級，使能中斷

第三步：配置GPIO的模式。輸入模式還是輸出模式。點亮LED已講過，見STM32_GPIO配置及庫函數講解——LED跑馬燈

void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Configure PC.06 as Output push-pull */
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：定時器配置，本章重點！

void TIM2_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新將Timer設置為缺省值
TIM_DeInit(TIM2);

//采用內部時鐘給TIM2提供時鐘源
TIM_InternalClockConfig(TIM2);

//預分頻系數為36000-1，這樣計數器時鐘為72MHz/36000 = 2kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//設置時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//設置計數器模式為向上計數模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

//設置計數溢出大小，每計2000個數就產生一個更新事件
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000;

//將配置應用到TIM2中
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

//清除溢出中斷標志
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);

//禁止ARR預裝載緩沖器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE); //預裝載寄存器的內容被立即傳送到影子寄存器

//開啟TIM2的中斷
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
}

該函數完成兩個功能

1.設定預分頻系數TIM_Prescaler=36000-1

2.設定自動重裝載值TIM_Period=2000

注意：上述只是配置好了TIM2，但還沒有開啟TIM2。

下面給出timer2.c的完整代碼

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void TIM2_Configuration(void);
void Delay(vu32 nCount);

/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
#ifdef DEBUG
debug();
#endif

/* Configure the system clocks */
RCC_Configuration();

/* NVIC Configuration */
NVIC_Configuration();

/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();

/* Configure the TIM2 */
TIM2_Configuration();

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //開啟定時器2

/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}

/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : Configures the different system clocks.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;

/* RCC system reset(for debug purpose) */
RCC_DeInit();

/* Enable HSE */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

/* Wait till HSE is ready */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

/* PCLK2 = HCLK */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

/* PCLK1 = HCLK/2 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);

/* Wait till PLL is ready */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET) {}

/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08) {}
}

/* Enable GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

/* Enable TIM2 clock */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : Configures Vector Table base location.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif

/* Configure one bit for preemption priority */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

/* Enable the EXTI9_5 Interrupt */
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);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : Configures the different GPIO ports.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Configure PC.06 as Output push-pull */
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);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : TIM2_Configuration
* Description : 每1秒發生一次更新事件(進入中斷服務程序).
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void TIM2_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

//重新將Timer設置為缺省值
TIM_DeInit(TIM2);

//采用內部時鐘給TIM2提供時鐘源
TIM_InternalClockConfig(TIM2);

//預分頻系數為36000-1，這樣計數器時鐘為72MHz/36000 = 2kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000 - 1;

//設置時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

//設置計數器模式為向上計數模式
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

//設置計數溢出大小，每計2000個數就產生一個更新事件
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000;

//將配置應用到TIM2中
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

//清除溢出中斷標志
TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);

//禁止ARR預裝載緩沖器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE); //預裝載寄存器的內容被立即傳送到影子寄存器

//開啟TIM2的中斷
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* Function Name : Delay
* Description : Inserts a delay time.
* Input : nCount: specifies the delay time length.
* Return : None
*******************************************************************************/
void Delay(vu32 nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}

#ifdef DEBUG
/*******************************************************************************
* Function Name : assert_failed
* Description : Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* Input : - file: pointer to the source file name
* - line: assert_param error line source number
* Return : None
*******************************************************************************/
void assert_failed(u8* file, u32 line)
{
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line) */

/* Infinite loop */
while (1)
{
}
}
#endif

void TIM2_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_6, (BitAction)((1 - GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_6))));
}
}