05-STM32F4通用定时器详细讲解.docx

1、STM32F4 系列共有 14 个定时器，功能很强大。 14 个定时器分别为：2 个高级定时器：Timer1 和 Timer810 个通用定时器：Timer2timer5 和 timer9timer142 个基本定时器： timer6 和 timer7本篇欲以通用定时器 timer3 为例，详细介绍定时器的各个方面，并对其 PWM 功能做彻底的探讨。Timer3 是一个 16 位的定时器，有四个独立通道，分别对应着 PA6 PA7 PB0 PB1主要功能是：1 输入捕获 测量脉冲长度。2 输出波形 PWM 输出和单脉冲输出。Timer3 有 4 个时钟源：1：内部时钟（CK_INT） ，来自

2、RCC 的 TIMxCLK2：外部时钟模式 1：外部输入 TI1FP1 与 TI2FP23：外部时钟模式 2：外部触发输入 TIMx_ETR，仅适用于 TIM2、TIM3、TIM4，TIM3，对应着 PD2 引脚4：内部触发输入：一个定时器触发另一个定时器。时钟源可以通过 TIMx_SMCR 相关位进行设置。这里我们使用内部时钟。SYSCLK(最高168MHz)AHB_Prescaler APBx_Prescaler/1， 2， .512HCLK/1,2,4.APB1orAPB2APB1orAPB2定时器时钟1 APBx_precaler=12 APBx_precaler!=1定时器挂在高速外

3、设时钟 APB1 或低速外设时钟 APB2 上，时钟不超过内部高速时钟HCLK，故当 APBx_Prescaler 不为 1 时，定时器时钟为其 2 倍，当为 1 时，为了不超过HCLK，定时器时钟等于 HCLK。例如：我们一般配置系统时钟 SYSCLK 为 168MHz，内部高速时钟 AHB=168Mhz，APB1 欲分频为 4， （因为 APB1 最高时钟为 42Mhz） ，那么挂在 APB1 总线上的 timer3 时钟为 84Mhz。STM32F4xx 中文参考手册 的 424443 页列出与通用定时器相关的寄存器一共 20 个，以下列出与 Timer3 相关的寄存器及重要寄存器的简单

4、介绍。1 TIM3 控制寄存器 1 (TIM3_CR1) 作用：1 使能自动重载 TIM3_ARR2 定时器的计数器递增或递减计数。3 事件更新。4 计数器使能2 TIM3 控制寄存器 2 (TIM3_CR2)3 TIM3 从模式控制寄存器 (TIM3_SMCR)4 TIM3 DMA/中断使能寄存器 (TIM3_DIER)作用：1：使能事件更新中断2：使能捕获 /比较中断5 TIM3 状态寄存器 (TIM3_SR)1：事件更新中断标志2：捕获 /比较中断标志6 TIM3 事件生成寄存器 (TIM3_EGR)7 TIM3 捕获/比较模式寄存器 1 (TIM3_CCMR1)1：输出比较模式2：输出

5、比较预装载使能，即使能后可以随时改变 TIM3 捕获/ 比较寄存器 1 (TIM3_CCR1)的值3：捕获 /比较选择8 TIM3 捕获/比较模式寄存器 2 (TIM3_CCMR2)9 TIM3 捕获/比较使能寄存器 (TIM3_CCER)1：上升沿触发 or 下降沿触发2：捕获 /比较输出使能10 TIM3 计数器 (TIM3_CNT)11 TIM3 预分频器 (TIM3_PSC)计数器时钟频率 CK_CNT 等于 fCK_PSC / (PSC15:0 + 1)。12 TIM3 自动重载寄存器 (TIM3_ARR)当自动重载值为空时，计数器不工作难道说每次事件都必须装载重载值？13 TIM3

6、 捕获/ 比较寄存器 1 (TIM3_CCR1)输出时：CCR1 是捕获/比较寄存器的预装载值，由 TIM3_CCMR 的 OC1PE 位使能。输入时：CCR1 为上一个输入捕获事件（IC1）发生时的计数器值。14 TIM3 捕获/ 比较寄存器 2 (TIM3_CCR2)15 TIM3 捕获/ 比较寄存器 3 (TIM3_CCR3)16 TIM3 捕获/ 比较寄存器 4 (TIM3_CCR4)1 Timer3 用来做定时中断与之相关的时基单元寄存器有10 TIM3 计数器 (TIM3_CNT)11 TIM3 预分频器 (TIM3_PSC)12 TIM3 自动重载寄存器 (TIM3_ARR)原理

7、：这里以向上计数为例，即计数器 TIM3_CNT 向上计数，当达到 TIM3_ARR 所设定的值时，归零重新计数，若使能了更新中断，则在 TIM3_CNT 归零时，进入中断。进入中断的时间为 (TIM3_ARR+1)个计时器周期而计时器单元时钟是由定时器时钟分频得到，每 (CK_PSC+1)个定时器周期计数一次。定时器时钟上文已经讲了，由于 Timer3 挂在 APB1 总线上故 Timer3 进入中断的周期为(CK_PSC+1)* (TIM3_ARR+1)/84000000 秒频率为 84000000/(CK_PSC+1)* (TIM3_ARR+1) Hz利用官方库函数实现每 500ms 进

8、入中断，改变 LED 灯的电平，程序如下1 打开时钟，Timer3 挂在 APB1 上，所以命令开启时钟。RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); /使能 TIM3 时钟2 时钟 Timer3 的配置。TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr; /自动重装载值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; /定时器分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; /向上计

9、数模式TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3,/初始化 TIM33 使能中断TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); /允许定时器 3 更新中断。4 打开 Timer3。TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); /使能定时器 35 配置中断。6 中断服务函数编写。故可见 STM32 的初始化函数都离不开以下几步1 打开设备时钟。2 配置参数。3 打开设备。设备需配置后再打开。如果需要配置中断，那么则需要编写中断服务函数。完整程序如下v

10、oid TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); /使能 TIM3 时钟TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc; /定时器分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; /向上计

11、数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr; /自动装载值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3,/初始化 TIM3TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); /允许定时器 3 更新中断TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); /使能定时器NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn; /定时器中断NVIC_InitStructure.NVIC_IR

12、QChannelPreemptionPriority=0x01; /抢占优先级 1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x03; /子优先级 3NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(/Timer3 中断服务函数void TIM3_IRQHandler(void)if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)=SET)/ /溢出中断GPIO_ToggleBits(GPIO_LED ,DS1_PIN); /LED 灯电平翻转TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); /清除中断标志位然后 main()函数中 TIM3_Int_Init(5000-1,8400-1);即可可以计算进入中断的频率为 2Hz 即 LED 灯每 500ms 亮一次，LED 周期为 1Hz。