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使用STM32 HAL_TIM通用计时器实现计时功能

项目思路

1使用定时器计数每秒一次

2使用一个变量记录定时器响应多少次

3使用UART将记录的次数发出

1STM32Cude设置

1配置时钟源

2打开UART

3打开TIM2

3.1界面介绍

3.2选项介绍

  1. Slave Mode（从模式）：当设备被设置为从模式时，它将等待来自主设备的触发信号才开始工作。这通常用于同步操作，确保多个设备按照相同的时序运行。
    1. Trigger Source（触发源）：这是指设备接收触发信号的来源。例如，它可以是外部的一个特定事件、内部的定时器到期或其他设备的信号。选择合适的触发源对于准确捕捉和处理事件至关重要。
    2. Clock Source（时钟源）：时钟源决定了设备的工作节奏和速度。不同的时钟源可能会有不同的稳定性和精度，因此根据具体应用需求选择合适的时钟源非常重要。
    3. Reset Mode（复位模式）：复位模式决定了设备在电源重启或复位后的初始状态。有些设备会回到预设的默认值，而有些设备可能会保持之前的配置。选择正确的复位模式可以确保设备正确初始化并准备就绪。

  1. Trigger Source（触发源）:

  2. ITR0, ITR1, ITR2, ITR3: 这些选项代表内部触发输入（ITR）的线路，分别对应ITR0到ITR3。它们用于将定时器的一个通道作为另一个定时器的触发源。
  3. ETR1: 这是外部触发输入（ETR）的选项，用于将定时器与外部时钟或触发信号同步。
  4. TI1_ED: 这是定时器输入1的边沿检测触发。它可以在TI1输入的上升沿或下降沿触发定时器。
  5. TI1/FP1: 这是定时器输入1滤波后的信号。FP1指的是滤波器通道1，用于减少噪声对输入信号的影响。
  6. TI2/FP2: 这是定时器输入2滤波后的信号。FP2指的是滤波器通道2，同样用于减少噪声。

  7. Clock Source（时钟源）:

  8. Internal Clock（内部时钟）: 定时器使用内部时钟源，通常是APB时钟经过预分频器后的时钟。
  9. External Clock Mode 1（外部时钟模式1）: 定时器使用外部时钟源，模式1通常是指TI1FP1输入作为时钟源。
  10. External Clock Mode 2（外部时钟模式2）: 定时器使用外部时钟源，模式2通常是指TI2FP2输入作为时钟源。

 

  1. Channel1, Channel2, Channel3, Channel4（通道1, 2, 3, 4）:
    1. Channel4 Input Capture direct mode（通道4输入捕获直接模式）：当选择此选项时，定时器的通道4被配置为直接输入捕获模式。这意味着可以通过外部信号触发定时器的计数器重置或增加。
    2. Input Capture indirect mode（输入捕获间接模式）：与直接模式类似，但可能提供了不同的功能或操作方式。
    3. Use E（使用E）：这可能是一个复选框，用于启用或禁用某个与定时器相关的特性或功能，但具体含义需要根据STM32手册来确定。
    4. Output Compare No Output（输出比较无输出）：当选择此选项时，定时器的输出比较功能被禁用，即定时器的输出端不会产生任何脉冲。
    5. XOR a（XOR操作）：这可能是一个复选框，用于执行定时器的某些操作的异或操作，但具体含义需要根据STM32手册来确定。
    6. One PWM Generation No Output（一个PWM生成无输出）：当选择此选项时，定时器的其中一个脉宽调制（PWM）生成功能被禁用，即相应的输出端不会产生脉冲。
    7. PWM Generation CH4（PWM生成CH4）：当选择此选项时，定时器的通道4被配置为脉宽调制（PWM）生成模式。这意味着可以通过调整占空比来控制通道4的输出电压。
    8. Forced Output CH4（强制输出CH4）：当选择此选项时，即使定时器的计数器不为零，通道4也会强制输出一个固定宽度的高电平脉冲。
    9. DEPRECATED –> Input Capture indirect mode（已废弃 –> 输入捕获间接模式）：这意味着“Input Capture indirect mode”曾经是有效的选项，但现在已经被废弃，建议使用其他替代方案。
  2.  Combined Channel（组合通道）
    1. 这个选项用于启用或禁用定时器的组合通道功能。当启用时，定时器可以同时处理多个输入信号；禁用时，只能使用一个输入信号。
      1. Encoder Mode：当选择此模式时，定时器被配置为编码器模式，通常用于与旋转编码器配合使用，以检测旋转角度或位置。
      2. PWM Input on CH1：当选择此选项时，定时器的PWM输出将被映射到CH1通道。这意味着您可以使用PWM信号来控制某个设备的开启和关闭时间。
      3. PWM Input on CH2：当选择此选项时，定时器的PWM输出将被映射到CH2通道。这允许您使用另一个独立的PWM信号来控制不同的设备或参数。
      4. XOR ON / Hall Sensor Mode：当选择此选项时，定时器被配置为霍尔传感器模式，并启用XOR功能。这种模式常用于与霍尔传感器配合使用，以检测磁场的变化或位置。

3.3属性介绍

  1. Prescaler (PSC – 16 bits value)： 这是定时器的预分频器设置，用于调整时钟频率。值范围从0到65535，越大分频比越高，定时器的计数速度越慢。默认为0，表示不分频，即使用系统时钟频率作为定时器的时钟源。
  2. Counter Mode： 定时器的计数模式，可选的有向上（Up）、向下（Down）和中心对齐（Center Align）。默认为“Up”，表示定时器的计数方向是从0增加到预设的周期值。
  3. Counter Period (AutoReload Register – 16 bits val.65535)： 这是定时器的周期值，决定了定时器的最大计数值。默认为65535，表示定时器的最大计数值为65535。
  4. Internal Clock Division (CKD)： 内部时钟分频，用于进一步降低定时器的计数速度。默认为“No Division”，表示不进行分频。
  5. auto-reload preload： （自动重载预加载）功能是指当定时器达到设定的周期值（自动重载寄存器ARR的值）并产生溢出事件时，自动将预加载寄存器（影子寄存器）中的值重新加载到定时器的计数器中。这个功能的主要作用是在定时器运行期间，允许更新自动重载寄存器的值，而不会立即影响当前的活动周期。
    1. 是保护上一个值成功走完
  6. Trigger Output (TRGO) Parameters： 触发输出参数，包括：
  7. Master/Slave Mode (MSM bit)：主从模式选择，用于多通道同步操作。默认为“Disable”，表示不启用主从模式，触发输入效果不延迟。
  8. Trigger Event Selection：触发事件选择，用于指定哪些事件会触发定时器的重新加载或中断。默认为“Reset”，表示使用TIMx_EGR的UG位作为触发事件。

4配置实现

选择内部时钟源

里面的值刚好实现1秒触发一次中断

打开中断

即STM32cude 的配置完成即可生成代码

2代码设置

HAL常用函数

  1. 定时器初始化:

  2. HAL_TIM_Base_Init(): 初始化定时器的基地址（TIMx）。
  3. HAL_TIM_OC_Init(): 初始化定时器的输出比较模式。
  4. HAL_TIM_IC_Init(): 初始化定时器的输入捕获模式。
  5. HAL_TIM_PWM_Init(): 初始化定时器的PWM模式。

  6. 定时器配置:

  7. HAL_TIM_Base_ConfigChannel(): 配置定时器通道。
  8. HAL_TIM_OC_ConfigChannel(): 配置输出比较通道。
  9. HAL_TIM_IC_ConfigChannel(): 配置输入捕获通道。
  10. HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(): 配置PWM通道。

  11. 定时器启动和停止:

  12. HAL_TIM_Base_Start(): 启动定时器。
  13. HAL_TIM_Base_Stop(): 停止定时器。
  14. HAL_TIM_Base_Start_IT(): 启动定时器并使能中断。
  15. HAL_TIM_Base_Stop_IT(): 停止定时器并禁用中断。

  16. 定时器中断处理:

  17. HAL_TIM_IRQHandler(): 定时器中断服务函数。
  18. HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(): 定时器周期中断回调函数。 
    void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    // 检查是哪个定时器触发了回调
    if (htim->Instance == TIMx) { // 这里的TIMx是你使用的定时器实例，比如TIM2, TIM3等
        // 添加你的代码
        // 例如，翻转一个LED的输出
        HAL_GPIO_TogglePin(GPIOx, GPIO_PIN_x); // 这里的GPIOx和GPIO_PIN_x是相应的GPIO端口和引脚编号
    }
}

  19. 定时器其他功能:

  20. HAL_TIM_SetCompare(): 设置比较值，用于PWM或输出比较模式。
  21. HAL_TIM_ReadCapturedValue(): 读取输入捕获的值。
  22. HAL_TIM_GetState(): 获取定时器的状态。
  23. 查询使用的函数
  24. ​​​​​​HAL_TIM_GetCounter(): 获取定时器的当前计数值。
  25. HAL_TIM_GetFlagStatus(): 检查定时器的标志位状态（例如溢出标志）。
  26. HAL_TIM_ClearFlag(): 清除定时器的标志位。

代码编辑

main.h文件源码

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

//TIM 的回调函数
long a=0;//变量  记录中断几次
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
		if(htim->Instance==TIM2){//判断是否是定时器2
			a++;
			char a_char[20];
				sprintf(a_char,"第 %ld 次 /0",a);//将数字转换为字符
				HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)a_char,sizeof(a_char),20);//串口发出
		}
}
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	
	
	//启动定时器中断
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

效果

作者：快秃头的码农

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