基于STM32的定时器应用与编程技巧

只看该作者 · 2023-12-28 21:58

定时器是嵌入式系统中常用的外设之一，可以提供精确的时间计数和延时功能。在STM32系列微控制器中，定时器模块通常集成了多个定时器，可以用来实现各种定时任务和PWM信号生成等功能。本文将介绍基于STM32的定时器应用与编程技巧，并提供相应的示例代码。

一、定时器介绍

STM32系列的定时器模块通常包含多个定时器，如TIM1、TIM2等，每个定时器又包含多个通道。每个通道可以用于不同的功能，如输出比较、输入捕获、PWM生成等。定时器的主要功能包括：

1. 计时功能：定时器可以提供精确的计时功能，用于测量时间间隔或执行特定时间的任务。

2. 周期中断：定时器可以周期性地触发中断，用于实现定时任务。

3. PWM生成：定时器可以生成PWM信号，用于控制电机、LED等外围设备。

二、定时器配置与编程技巧

1. 定时器时钟配置：定时器的工作需要时钟源，可以通过配置定时器的时钟分频来选择合适的时钟源。可以使用RCC_PCLKxConfig函数设置定时器的时钟分频，其中x表示定时器的编号。比如，RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2)可以将PCLK1分频为HCLK/2，并用作定时器的时钟源。

2. 定时器基本参数设置：对于基本的定时功能，需要设置定时器的预分频值和计数器的自动重载值。可以使用TIM_PrescalerConfig函数设定预分频值，使用TIM_SetAutoreload函数设置计数器的自动重载值。例如，如果需要1毫秒的定时，可以将预分频值设置为72-1，将自动重载值设置为1000-1。这样，定时器的计数周期就是1毫秒。

3. 定时器中断设置：如果需要定时器中断触发功能，需要设置定时器的中断源和中断优先级。可以使用NVIC_Init函数初始化中断控制器，使用TIM_ITConfig函数使能定时器的中断源。

4. PWM信号生成：如果需要生成PWM信号，需要设置定时器的工作模式和通道输出模式。可以使用TIM_OCInitStructure结构体来配置通道的工作模式、输出模式和占空比。例如，可以设置通道1为PWM模式，将CCR1寄存器的值控制为占空比。

下面是一个简单的示例代码，用于在STM32F4上配置定时器2作为定时器中断。

```c#include "stm32f4xx.h"void TIM2_Init(void){ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct; // 使能TIM2的时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 配置TIM2的工作参数 TIM_InitStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_InitStruct.TIM_Period = 1000 - 1; TIM_InitStruct.TIM_ClockDivision = 0; TIM_InitStruct.TIM_RepetitionCounter = 0; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStruct); // 配置TIM2中断 NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); // 使能定时器2更新中断 TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); // 启动定时器2 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}void TIM2_IRQHandler(void){ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { // 执行定时中断任务 // ... // 清除定时器2中断标志位 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); }}int main(void){ // 初始化定时器2 TIM2_Init(); while (1) { // 主循环 }}```

在这个示例代码中，我们首先使用TIM2_Init函数初始化定时器2，并设置预分频值为72，自动重载值为1000。然后，配置定时器2的中断源，并实现TIM2_IRQHandler函数作为定时器2的中断服务程序。

在实际应用中，可以根据具体需求配置定时器的工作模式和通道输出模式，以实现更复杂的功能，如PWM信号生成等。