代码收藏家技术教程 2025-01-10

【STM32】定时器1：定时中断与外部时钟的使用方法

（基于江科大STM32教程）

一、理论部分

使用定时器模块基本流程如上：

1、时钟及时钟模式选择

（1）使用内部时钟

如TIM2，先初始化TIM2在APB1总线

然后用TIM_InternalClockConfig()使能TIM2的内部时钟即可。


	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	//void TIM_InternalClockConfig(TIM_TypeDef* TIMx);
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);

（2）使用外部时钟模式1

（3）使用外部时钟模式2

如TIM2配置外部时钟模式2，TIM2的ETR引脚固定为PA0，不可随意更改

那么先需要初始化PA0的Rcc，设定GPIO，其中Mode选择上拉（参考手册8.1.11）

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	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, 0x0f);

然后使用TIM_ETRClockMode2Config，外部时钟模式二，最后一个参数配置滤波器，0x0f消抖

参数定义如下：

/**
  * @brief  Configures the External clock Mode2
  * @param  TIMx: where x can be  1, 2, 3, 4, 5 or 8 to select the TIM peripheral.
  * @param  TIM_ExtTRGPrescaler: The external Trigger Prescaler.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg TIM_ExtTRGPSC_OFF: ETRP Prescaler OFF.
  *     @arg TIM_ExtTRGPSC_DIV2: ETRP frequency divided by 2.
  *     @arg TIM_ExtTRGPSC_DIV4: ETRP frequency divided by 4.
  *     @arg TIM_ExtTRGPSC_DIV8: ETRP frequency divided by 8.
  * @param  TIM_ExtTRGPolarity: The external Trigger Polarity.
  *   This parameter can be one of the following values:
  *     @arg TIM_ExtTRGPolarity_Inverted: active low or falling edge active.
  *     @arg TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted: active high or rising edge active.
  * @param  ExtTRGFilter: External Trigger Filter.
  *   This parameter must be a value between 0x00 and 0x0F
  * @retval None
  */
void TIM_ETRClockMode2Config(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_ExtTRGPrescaler, 
                             uint16_t TIM_ExtTRGPolarity, uint16_t ExtTRGFilter)

2、配置时基单元

使用TIM_TimeBaseInit()，参数定义如下：

/**
  * @brief  Initializes the TIMx Time Base Unit peripheral according to 
  *         the specified parameters in the TIM_TimeBaseInitStruct.
  * @param  TIMx: where x can be 1 to 17 to select the TIM peripheral.
  * @param  TIM_TimeBaseInitStruct: pointer to a TIM_TimeBaseInitTypeDef
  *         structure that contains the configuration information for the 
  *         specified TIM peripheral.
  * @retval None
  */
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

类似于GPIO的配置，第二个参数也是结构体，包含四个参数：

（1）TIM_ClockDivision

表示分频，采样频率=Rcc频率/分频；

（2）TIM_CounterMode

表示计数方式，主选向上；

（3）TIM_Period、TIM_Prescaler

用来控制计数，前者为频率，后者为计数周期，计算时要+1，

采样频率/(TIM_Period+1)(TIM_Prescaler+1)=溢出时间；

（4）TIM_RepetitionCounter

表示重复计数器，高级定时器应用；

    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=7200-1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=10000-1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);
	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

（5）TIM_ClearFlag()

根据TIM_TimeBaseInit的函数声明的更新中断的方式：Generate an update event to reload the Prescaler and the Repetition counter values immediately

在复位重装时，发送一个更新事件来重装寄存器，也就会触发一次中断，用于解决缓冲寄存器的问题，副作用是复位上电时也会导致触发一次中断。所以在init前清空一次寄存器可以使得复位上电时寄存器清零。

3、配置NVIC

如下：

//NVIC
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

4、中断函数模板

判断标志位后，清除标志位寄存器，执行中断函数。

void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)==SET)
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
		//执行内容，尽量无延时
	}
}

二、项目实践

1、项目内容

为同时训练到外部时钟、定时器时钟，设计如下：

计数秒表：

通过红外触发计数，模拟所需计时时间（秒、分，进位实现）

设定完成（按下按键）后，秒表开启，到达时间报警（亮灯）

2、代码实现

（1）TIM

首先编写TIM，先写两个TIM的init：

TIM2通过PA0，使用外部时钟模式2，计数60次溢出，即TIM_Period=60-1;TIM_Prescaler=1-1;

TIM3使用内部定时器时钟，1Hz。

TIM2通过counter取出的值为sec_set（设定的秒），中断执行是min_set++（设定的分），通过sec_set计数60次溢出，可实现秒向分的进位；

TIM3中断执行是sec++（秒表的秒）。

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

uint16_t Get_sec(void)
{
	return sec;
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)==SET)
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
		min_set++;
	}
}

void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update)==SET)
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
		sec++;
	}
}

（2）其他外设

设定按键定义在PA2，指示灯定义在PA4

（3）main

int main(void)
{
	OLED_Init();
	Key_Init();
	Timer2_Init();
	LED_Init();
	while(1)
	{
		OLED_ShowNum(1, 1, min_set, 2);			//min_set
		OLED_ShowNum(1, 4, Get_set(), 2);		//sec_set
		while(Key_Judge2()==1)
		{
			Timer3_Init();
			while(1)
			{
				OLED_ShowNum(1, 1, min_set, 2);			//min_set
				OLED_ShowNum(1, 4, Get_set(), 2);		//sec_set
				OLED_ShowNum(2, 1, Get_sec(), 4);
				if(Get_sec()==min_set*60+Get_set())
				{
					LED_Action(1);
					while(1);
				}
			}
		}
	}
}