面向物联网的嵌入式系统开发-17-STM32定时器应用开发课件.pptx

1、CC2530和STM32嵌入式接口技术开发5.3 STM32定时器应用开发EducationSolutions目录ContentsInternet+定时器基本原理STM32定时器项目场景项目实践11:27/3定时器介绍定时/计数器是一种能够对时钟信号或外部输入信号进行计数的器件，当计数值达到设定要求时便向CPU提出处理请求，从而实现定时或计数功能的外设。定时/计数器包含3个功能，分别是定时器功能、计数器功能和PWM输出功能，分析如下。对规定时间间隔的输入信号的个数进行计数，当计数值达到指定值时，说明定时时间已到。定时器功能 对任意时间间隔的输入信号的个数进行计数。计数器功能 对规定时间间隔的输

2、入信号的个数进行计数，根据设定的周期和占空比从I/O口输出控制信号。PWM脉冲宽度调制输出功能11:27/4STM32的定时器介绍STM32F407拥有8个定时器，其中TIM6和TIM7是基本定时器，TIM2、TIM5、TIM9TIM14是通用定时器，TIM1和TIM8是高级定时器。基本定时器TIM6TIM7通用定时器TIM2TIM5TIM9TIM14高级定时器TIM1TIM811:27/5基本定时器原理1.定时器时钟源来自内部时钟，频率为90MHz。2.定时器控制器控制时钟的复位、使能、计数等功能。3.计数器分频器执行控制，时钟分频、时长装载、定时器计数。执行完成触发事件。11:27/6高级

3、定时器原理1.定时器时钟源2.定时器控制器3.定时器时基单元4.输入捕获入口5.定时器输出比较6.定时器断路功能11:27/7基本定时器配置流程 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE）时钟使能 void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct);初始化定时器参数 void TIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalState NewState)使能定时器根据基本定时器的硬件结构图可知，

4、定时器首先通过内部时钟获取时钟源，经过控制器配置后，控制器进行对分频器和重装载寄存器的管理，基本定时器的配置流程也遵循这个过程。首先是初始化时钟获取时钟源，接着就是对控制器进行配置，配置完成后使能时钟即可。11:27/8定时器初始化结构体参数typedef struct /结构体关键字uint16_t TIM_Prescaler;/定时器预分配系数参数uint16_t TIM_CounterMode;/定时器计数方式参数uint16_t TIM_Period;/定时器计数周期配置参数uint16_t TIM_ClockDivision;/定时器时钟分频系数uint8_t TIM_Repetit

5、ionCounter;/定时器的重复计算器 TIM_TimeBaseInitTypeDef;/结构体名对于库函数的结构体而言要用通用性，但针对定时器本身又有各自的特点，其中重复计算器在基本定时器中是无需配置的。11:27/9定时器初始化配置TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;/初始化定时器结构体TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=5000;/配置重装载寄存器为4999TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=8999;/配置预分频系数为8999TIM_TimeBaseStruct

6、ure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/配置时钟分频为1分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/配置向上计数TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);/初始化基本定时器配置重装载寄存器为4999，寄存器存满4999则重置。预分频系数设置为8999是由于基本定时器内部时钟为90MHz，经过8999+1分频后时钟为10000Hz，即一个周期时间为（4999+1）/10000=0.5秒。两次循环计数后就是1秒。11:27/10定时器使能 T

7、IM_Cmd(TIM3,ENABLE);/使能TIM3外设void TIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalState NewState)；基本定时器相关信息配置完成后还需要开启定时器，开启定时器后定时器才能正常工作。11:27/11定时器外部中断配置 void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_t TIM_IT,FunctionalState NewState);配置定时器中断事件 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);使能中断标准基本定时器使能后还需要将定时器使用起来，使用定时器

8、的脉冲信号就是通过中断来实现的，基本定时器每循环计数一次就会触发一次中断，在这个中断服务函数中进行中断操作即可。11:27/12定时器外部中断的检测与清除 ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_t)中断状态判断 void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef*TIMx,uint16_t TIM_IT)清除中断标志位定时器中断在触发后程序进入到中断服务函数，在中断服务函数中需要判断中断事件，有时定时器中断可能设置多个中断事件，因此判断中断状态是很有必要的。在执行完中断操作后清除中断标志位，下一次中断事件触发

9、才能够正常进行。11:27/13项目场景随着人类科技文明的发展，人们对于时钟的要求在不断地提高。电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能，被广泛应用于生活和工作当中。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下时钟的数字化、多功能化己经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。11:27/14任务目标使用STM32处理器实现电子时钟，主要是通过芯片内部的定时器提供准确的秒信号，从而确保时间长时间保持准确。本项目将围绕这个场景展开对嵌入式定

10、时器外设的学习与开发。电子时钟程序功能设计主要是通过STM32处理器的定时器外设实现每秒产生一次脉冲信号，使用I/O接口连接的信号灯的闪烁来表示定时器产生的秒脉冲。11:27/15项目分析本项目的中断是对定时器的理解和学习，在理解过程中重点理解定时器的时间计算方式、定时器时钟源的来源和依据。弄清这两点后对时钟源的时钟频率和分频系数进行计算，就可以得到确定的时间配置重装载寄存器为4999，寄存器存满4999则重置。预分频系数设置为8999是由于基本定时器内部时钟为90MHz，经过8999+1分频后时钟为10000Hz，即一个周期时间为（4999+1）/10000=0.5秒。两次循环计数后就是1秒

11、。11:27/16项目程序逻辑流程图程序首先声明一个静态变量，然后初始化LED和定时器及其中断，初始化完成以后程序进入循环体，依据静态变量的变化来改变LED的亮灭状态。静态变量的变化在定时器中断服务函数中进行。11:27/17项目实现初始化TIM3void timer3_init(unsigned int period,unsigned short prescaler)/TIM_Period为16位的数TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;/定时器配置 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/中断配置 RC

12、C_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;/TIM3中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;/抢占优先级0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;/子优先级1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;/使能中断 NVIC_Init(&NVIC_InitStructu

13、re);/按照上述配置初始化中断11:27/18项目实现初始化TIM3 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=period;/计数器重装值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=prescaler;/预分频值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/时钟分割 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;/向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruc

14、ture);/按上述配置初始化TIM3 TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);/允许定时器3更新中断 TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);/使能TIM311:27/19项目实现TIM3中断处理函数void TIM3_IRQHandler(void)if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET)/如果中断标志被设置 TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);/清除中断标志 led_status=led_status;/LED灯状态标志位翻转 11:27/20项目思考STM32F407的通用定时器1S钟延时要如何实现？STM32F407的定时器的向上计数与向下计数有区别？STM32有几个定时器，分别有哪些寄存器？如何正确对STM32定时器进行中断初始化？