定时器定时中断&定时器外部时钟

发布于：2022-12-14 ⋅ 阅读:(262) ⋅ 点赞:(0)

一、步骤

1、RCC开启时钟，此时定时器的基准时钟和整个外设的工作时钟都打开

2、选择时基单元的时钟源，对于定时中断选择内部时钟源

3、配置时基单元，包括预分频器，自动重装器，计数模式等

4、配置输出中断控制允许更新中断输出到NVIC

5、配置NVIC，在NVIC中打开定时器中断的通道，并分配一个优先级

6、运行控制，配置完成后，需要对计数器进行使能，否则计数器无法运行

计数器更新时，触发中断，最后再写一个定时器中断函数。

二、函数的调用

1、基本函数

  •        TIM_DeInit(TIM_TypeDef* TIMx);,恢复缺失配置
  • TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);，时基单元初始化。
  • 两个参数，第一个，TIMx选择某个定时器；第二个，是结构体，包含了配置时基单元的一些参数
  • TIM_TimeBaseStructInit(TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);把结构体变量赋一个默认值 
  • TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);使能计数器，对应图中的运行控制；两个参数：第一个，选择定时器；第二个，选择使能还是失能 
  •  TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);是用来使能中断输出信号，对应图中的中断输出控制，三个参数：第一个，选择定时器；第二个，第二个，选择要配置哪个中断输出；第三个，选择使能还是失能 

2、时基单元的时钟选择

接下来的6个函数，对应时基单元的时钟选择部分，可以选择RCC内部时钟，ETR外部时钟，ITRx其他定时器，TIx捕获通道。如图2-1所示

 图2-1

  • 1、TIM_InternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx);选择内部时钟，RCC内部时钟—>内部时钟模式—>时基单元
  • 2、TIM_ITRxExternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_InputTriggerSource);选择ITRx其他定时器的时钟，两个参数，第一个，选择要配置的定时器，第二个，选择要接入哪个其他的定时器，ITRx其他定时器—>外部时钟模式1—>时基单元
  • 3、TIM_TIxExternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TIxExternalCLKSource,
  •                                 uint16_t TIM_ICPolarity, uint16_t ICFilter);
  • 第二个，选择TIx具体的某个引脚，输入的极性和滤波器，对于外部引脚的波形，一般会有极性选择和滤波器，这样会更灵活；TIx捕获通道—>外部时钟模式1—>时基单元
  • 4、TIM_ETRClockMode1Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,uint16_t ExtTRGFilter);选择ETR通过外部时钟模式1输入的时钟；ETR外部时钟—>外部时钟模式1—>时基单元   参数，外部触发预分频器，可以对ETR的外部时钟再提前做一个分频
  • 5、TIM_ETRClockMode2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler,
  •                              uint16_t TIM_ExtTRGPolarity, uint16_t ExtTRGFilter); 
  • ETR外部时钟—>外部时钟模式2—>时基单元  

4和5函数，对于ETR输入的外部时钟而言，这两个函数是等效的，参数也一样，如果不需要触发输入的功能，两个函数可以互换

  • 6、TIM_ETRConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, uint16_t TIM_ExtTRGPolarity,uint16_t ExtTRGFilter);不是用来选择时钟的，是单独用来配置ETR引脚的预分频器、极性、滤波器这些参数

3、单独的函数

  • 在初始化结构体里有很多关键的参数，比如自动重装值和预分频值等，这些参数可能会在初始化之后还需要更改，下面是一些单独的函数，可以方便的更改这些关键参数

  • TIM_PrescalerConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Prescaler, uint16_t TIM_PSCReloadMode); 用来单独写预分频值，参数： Prescaler，就是要写入的预分频值；PSCReloadMode，写入的模式。  预分频器有个缓冲器，写入的值是在更新时间发生后才有效的。

  • TIM_CounterModeConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_CounterMode);

  • 用来改变计数器的计数模式，参数CounterMode，选择新的计数器模式
  • TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);，自动重装器预装功能配置
  • TIM_SetCounter(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Counter);给计数器写入一个值
  • TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Autoreload);，给自动重装器写入一个值
  • TIM_GetCounter(TIM_TypeDef* TIMx);获取当前计数器的值
  • TIM_GetPrescaler(TIM_TypeDef* TIMx);获取当前的预分频器的值

  • 三、程序（1）

  • 1、Timer.c

  • #include "stm32f10x.h"                  // Device header

extern uint16_t Num;

void Timer_Init(void)
{
		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//注意是开启APB1的时钟函数，因为TIM2是APB1总线的外设
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//选择时基单元的时钟
	
		TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	//定时器上电后默认是使用内部时钟，如果不调用，也是使用内部时钟，可以不写
	
	
		GPIO_InitTypeDef GPIO_Initstructure;
		GPIO_Initstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
		GPIO_Initstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  
		GPIO_Initstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initstructure);
	
		//TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted,0x00);
	
		TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;//指定时钟分频
	    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//计数器模式
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1; //周期，ARR自动重装器的值
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1;//PSC预分频器的值
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值，是高级计数器才有的
	  TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
		//配置时基单元
		
		
  //TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);//手动把更新中断标志位清除
		TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能中断，Update更新中断
	
	    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	  
		NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;//中断通道
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//响应优先级
		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
		
		TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

uint16_t Timer_GetCounter(void)
{
		return TIM_GetCounter(TIM2);
}


//void TIM2_IRQHandler(void)
//{
//		if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)//获取中断标志位
//		{
//				Num ++;
//				TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除标志位
//			
//		}
//}

    2、Timer.h

  • #ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

void Timer_Init(void);
uint16_t Timer_GetCounter(void);

#endif

    3、main.c

  • #include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
#include  "Buzzer.h"
#include  "Timer.h"
//#include  "Flame.h"
#include  "OLED.h"
#include  "usart.h"


uint16_t Num;//定义一个16位得全局变量Num

int main(void)
{
    OLED_Init(); 
	  Timer_Init();
	
		OLED_ShowString (1, 1, "Num:");
		OLED_ShowString (2, 1, "CNT:");
	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 5, Num, 5);
		OLED_ShowNum(2, 5, TIM_GetCounter (TIM2), 5);//看CNT计数器值的变化
	}
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
		if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)//获取中断标志位
		{
				Num ++;
				TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除标志位
			
		}
}

    本次程序需要一个OLED屏幕，OLED屏幕的程序可以参考一下下面的链接

  • https://blog.csdn.net/weixin_62353329/article/details/126042132?spm=1001.2014.3001.5501

 四、程序效果（1）

 图4-1 运行效果

注意事项：在图4-1中，我们可以看到复位后，Num值是从00001开始的，不是在00000开始计数，说明中断函数在初始化后，立刻进入一次计数。

 图2-1

TimeBase_Init函数生成一个更新事件，来重新装载预分频器和重复计数器的值。预分频器由一个缓冲寄存器，写的值只有在更新事件时，才会真正起作用，为了让值立刻起作用，在最后手动生成一个更新事件，这样预分频器的值就有效了。

副作用：更新事件和更新中断，是同事发生的，更新中断会置更新中断标志位，一旦初始化完毕，更新中断就会进入。

 图4-3

 图4-4

解决方案：在TimeBase_Init的后面，开启中断的前面，手动调用Tim_ClearFlag函数，就可以避免刚初始化完就进入中断的问题。如图4-3，图4-4为解决后的效果。

五、程序（2）

所需硬件：OLED屏幕、对射式红外传感器（火焰传感器，选择一个可以计数的传感器即可）

D0数字输出接到PA0引脚，这个PA0引脚就是TIM2的ETR引脚，在此引脚输入一个外部时钟，VCC连正极，GND接负极，D0接PA0引脚 

注意：D0一定要连接到PA0引脚， 在下面此文章的通用定时器中的外部时钟有介绍到。

https://blog.csdn.net/weixin_62353329/article/details/126128279?spm=1001.2014.3001.5501

1、Timer.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

extern uint16_t Num;

void Timer_Init(void)
{
		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//注意是开启APB1的时钟函数，因为TIM2是APB1总线的外设
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//选择时基单元的时钟
	  
		//TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	  //定时器上电后默认是使用内部时钟，如果不调用，也是使用内部时钟，可以不写
	  
	
		GPIO_InitTypeDef GPIO_Initstructure;
		GPIO_Initstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入
		GPIO_Initstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  
		GPIO_Initstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
		GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initstructure);
	
		TIM_ETRClockMode2Config(TIM2, TIM_ExtTRGPSC_OFF, TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0x00);
	  //通过ETR引脚的外部时钟模式2配置
	
		TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;//指定时钟分频
	    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up;//计数器模式
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10 - 1; //周期，ARR自动重装器的值
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1;//PSC预分频器的值
		TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值，是高级计数器才有的
	  TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
		//配置时基单元
		
		
		TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);//手动把更新中断标志位清除
		TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能中断，Update更新中断
	
	  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	  
		NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;//中断通道
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;//抢占优先级
		NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;//响应优先级
		NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
		
		TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

uint16_t Timer_GetCounter(void)
{
		return TIM_GetCounter(TIM2);
}


//void TIM2_IRQHandler(void)
//{
//		if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)//获取中断标志位
//		{
//				Num ++;
//				TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除标志位
//			
//		}
//}

时钟部分不使用内部时钟，选择TIM_ETRClockMode2Cofig，通过ETR引脚的外部时钟模式2配置，第一个参数给TIM2，迭戈参数是外部触发预分频器，不需要分频选择TIM_ExtTRGRSC_OFF，第三个参数，外部触发的极性 

2、main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include  "Delay.h"
#include  "Timer.h"
#include  "OLED.h"


uint16_t Num;//定义一个16位得全局变量Num

int main(void)
{
      OLED_Init(); 
	  Timer_Init();
	
		OLED_ShowString (1, 1, "Num:");
  	    OLED_ShowString (2, 1, "CNT:");

	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 5, Num, 5);
		OLED_ShowNum(2, 5, Timer_GetCounter(), 5);
	}
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
		if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)//获取中断标志位
		{
				Num ++;
				TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除标志位
			
		}
}

六、程序效果（2）

图6-1复位效果图

 图6-2CNT值最高数

图6-3Num值＋1 

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