STM32通用定时器原理和应用.docVIP

一、通用定时器原理 STM32系列的CPU，有多达8HYPERLINK /word/212362.aspx个定时器，其中TIM1和TIM8是能够产生三对HYPERLINK /word/212360.aspxPWM HYPERLINK /word/212363.aspx互补输出的高级定时器，常用于三相电机的驱动，它们的时钟由APB2的输出产生。其它6个为普通定时器，时钟由APB1的输出产生。 下图是STM32参考手册上时钟分配图中，有关定时器时钟部分的截图： 实际上STM32的CPU文档给出的图与这个图略有区别。但是我们还是想研究这个图。原因是这个图对我们思路的理解比较有帮助。从图中可以看出，定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器，图中的蓝色部分。 下面以通用定时器2的时钟说明这个倍频器的作用：当APB1的预分频系数为1时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率；当APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。 可能有同学还是有点不理解，OK，我们举一个例子说明。假定AHB=36MHz，因为APB1允许的最大频率为36MHz，所以APB1的预分频系数可以取任意数值；当预分频系数=1时，APB1=36MHz，TIM2~7的时钟频率=36MHz(倍频器不起作用)；当预分频系数=2时，APB1=18MHz，在倍频器的作用下，TIM2~7的时钟频率=36MHz。 有人会问，既然需要TIM2~7的时钟频率=36MHz，为什么不直接取APB1的预分频系数=1？答案是：APB1不但要为TIM2~7提供时钟，而且还要为其它外设提供时钟；设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时，TIM2~7仍能得到较高的时钟频率。 再举个例子：当AHB=72MHz时，APB1的预分频系数必须大于2，因为APB1的最大频率只能为36MHz。如果APB1的预分频系数=2，则因为这个倍频器，TIM2~7仍然能够得到72MHz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率，无疑提高了定时器的分辨率，这也正是设计这个倍频器的初衷。 二、通用定时器编程 实际上，一开始笔者就提到，定时器编程，就是中断的编程。因为使用定时器必定要使用到中断。由于之前已经详细讲述过中断编程，因此本期部分代码的解释会简略讲述，您可以参考芯达STM32入门系列配套教程《初试STM32中断》。 步骤一系统配置SystemInit();，包括时钟RCC的配置，倍频到72MHZ。 步骤二GPIO的配置，使用函数为GPIO_Config();，该函数的实现如下： { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOD /** * LED1-PB8,LED2-PB9,LED3-PE0,LED4-PE1*/ /** * LED1-4-OFF */ } 实际上定时器的讲解，不需要配置GPIO的引脚，只是我们在定时器实验中，使用用户LED灯来做实验，所以需要配置对应的用户指示灯LED。最后一步需要把LED1-4关掉，以使得实验效果更明显。 步骤三嵌套中断控制器的配置，我们照样使用函数NVIC_Config();，只是初始化的过程略有不同。详细解释请参考教程《初试STM32中断》。这里我们也把函数实现列出来： { NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); NVIC_Init(NVIC_InitStructure); } 从以上函数实现来看，实际上只是改动了结构体成员NVIC_IRQChannel的值，现在需要的通道是TIM2的通道，因此初始化值为TIM2_IRQChannel。从这里也可以看出，这个函数实际上可以看做一个模型，可以拿去别的程序中改动后直接使用。 步骤四定时器的初始化配置，使用Timer_Config();。OK，关键部分出来了。我们来看下实现过程： { TIM_DeInit(TIM2); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1999; // 自动重装载寄存器的值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; // 采样分频 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); } 我们每个语句都来解释一下。首先我们想使用定时器，就必须使能定时器的时钟