类型	编号	总线	功能
高级定时器	TIM1 TIM8	APB2	拥有通用定时器全部功能，并额外具有重复计数器、死区生成、互补输出、刹车输入等功能
通用定时器	TIM2 TIM3 TIM4 TIM5	APB1	拥有基本定时器全部功能，并额外具有内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等功能
基本定时器	TIM6 TIM7	APB1	拥有定时中断、主模式触发DAC的功能

03 定时器基本结构

可以查阅STM32 F10xxx中文参考手册，理解三种定时器不同的寄存器结构

高级定时器
通用定时器
基本定时器

04定时器中断基本结构

05 定时器工作过程

第一部分首先看到psc预分频器需要接收时钟源，而时钟源共有四种来源，分别如下：

RCC寄存器中的APB1外设时钟使能寄存器，经过倍频之后输出时钟源，这是因为该寄存器的位0到位5分别表示的是定时器2到定时器7的使能位。

外部触发引脚TIMx_ETR的外部触发输入ETR，对应的引脚可以通过查数据手册得到。ETR经过分频得到ETRP，在经过滤波得到ETRF作为时钟信号。

内部触发输入（ITRx），来自其他的定时器的时钟，即将，经过后面的选择器，进入到触发控制器。

外部输入引脚Tix，这个主要来自于TIMx_CHx （四个通道）。

第二部分为时基单元，包括PSC预分频器、自动重装载寄存器和CNT计数器。首先由第一部分产生时钟源，进入PSC预分频器进行分频处理，得到新的时钟信号CK_CNT，使得CNT计数器加1或者减1，此时在自动重装载寄存器中有一个预先设定的装载值，当计数器的值达到装载值的时候，会产生溢出事件，然后触发中断。

第三部分为输入捕获，TIMx_CH1——TIMx_CH4 这四个通道，在芯片中都有对应的引脚，当脉冲从通道口进入时，经过输入滤波器（抗干扰的作用），然后经过边沿检测器检测到上升沿（下降沿），经过分频器，输入到捕获寄存器中，然后捕获寄存器记录此刻CNT计数器的值，当下一次下降沿（上升沿）过来时，也记录下CNT计数器的值，这样就可以计算出输入脉冲的宽度。

第四部分为输出比较（注意输入捕获和输出比较不可以同时进行），比如在比较寄存器中预先设定一个值，计数器从初始值到装载值之间计数时，当正好等于比较寄存器中的预设值时，控制TIMx_CH1——TIMx_CH4通道输出低电平或者高电平，这样随着计数器不断的计数，就可以获得一个脉冲，通过调整预设值，就可以调整脉冲宽度，调整初始值和装载值就可以调整周期。

二、HAL库小试定时器

01 题目要求

之前的延时功能都是通过循环、delay/Hal_delay函数等实现，本次通过定时器Timer方式实现时间的精准控制，相当于给CPU上了一个闹钟，CPU平时处理其它任务，当定时时间到了以后，处理定时相关的任务。请设置一个5秒的定时器，每隔5秒从串口发送“hello windows！”；同时设置一个2秒的定时器，让LED等周期性地闪烁。

02 配置CubeMX

配置RCC为高速时钟，在菜单栏中选Crystal/Ceramic Resonator
配置SYS，菜单栏中选Serial Wire
配置端口输出，选择PA1作为LED灯的输出
配置定时器TIM2和TIM3其次

注意：分频系数虽然是71，但系统处理的时候会自动加上1，所以实际进行的是72分频。由于时钟一般会配置为72MHZ，所以72分频后得到1MHZ的时钟；1MHZ的时钟，计数5000次，得到时间5000/1000000=0.005秒；也就是每隔0.005秒定时器2会产生一次定时中断

配置定时器中断配置中断优先级
配置USART1，异步通信Asynchronous
配置时钟树
生成项目

03 配置Keil

启动定时器的代码，“h”表示HAL库，“tim2”表示定时器2。所以这行代码的意思就是启动定时器2和定时器3。
添加串口输出变量数组为全局变量，方便在后续回调函数中输出
配置定时器中断回调。该函数为定时器的中断回调函数，当产生定时中断的时候，会自动调用这个函数。在函数内部定义了定时器的一个静态变量：time_cnt与定时器3 的time_cnt3。回调函数如下：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	static uint32_t time_cnt =0;
	static uint32_t time_cnt3 =0;
	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		if(++time_cnt >= 400)
		{
			time_cnt =0;
			HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_1);
		}
	}
	if(htim->Instance == TIM3)
	{
		if(++time_cnt3 >= 1000)
		{
			time_cnt3 =0;
    HAL_UART_Transmit(&huart1,hello,20,100000);
		}
			
	}
}

例如time_cnt，当它大于等于100的时候，才会执行if里面的代码。也就是说需要发生400次中断，才会让LED的状态翻转。前面已经算过了，一次定时中断的时间是0.005秒，所以400次中断的时间是0.005400=2秒。也就是说每隔2秒，LED的状态翻转一次。
例如time_cnt3，当它大于等于1000的时候，才会执行if里面的代码。也就是说需要发生1000次中断，才会让串口发一次消息。0.0051000=5秒，符合题目要求。

04 结果展示

2s转换灯的状态

5s串口通信展示

三、库函数实现定时器计数

笔者使用B站UP主江科大自化协实现一秒计时的功能，但是没有配置定时器中断，而在主函数循环中对计数的变量进行判断，但是无法完成间隔五秒串口发送信息。具体函数如下。

	while (1)
	{
		//OLED_ShowNum(1, 5, Num, 5);OLED输出Num的值
		if(Num % 2 == 0)
			LED1_ON();
		if(Num % 4 == 0)
			LED1_OFF();
		
		if(Num % 5 == 0)
			Flag = 1;	
		while(Flag == 1 ){
			Flag2 = 0;
			}
	}

Num在中断函数中执行Num++操作，笔者在和队友讨论之后认为是硬件在实现过程中在主函数多次循环，当Num由5变为6的时候，主函数执行了很多次串口通信的程序，所以定时器中断是不能没有的。这就是硬件编程和软件编程的很大区别。