STM32學(xué)習(xí)筆記一時(shí)鐘和定時(shí)器

STM32的時(shí)鐘系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，包含了5個(gè)時(shí)鐘源，分別是HSI HSE LSI LSE PLL，HSI是高速內(nèi)部時(shí)鐘、RC振蕩器，頻率為8M，HSE是高速外部時(shí)鐘，即晶振，我的核心板上晶振為8M。LSI為低速內(nèi)部時(shí)鐘、RC振蕩器，頻率40k，LSE為低速外部時(shí)鐘，接32.768kHz晶振，作為RTC時(shí)鐘源。PLL為鎖相環(huán)倍頻輸出，最大不超過72M。

我在學(xué)習(xí)定時(shí)器時(shí)先看的是TIM3，它掛載在APB1分頻器上，APB1上面掛載的是低速外設(shè)，APB2上掛載高速外設(shè)。

在system_stm32f10x.c文件下，有默認(rèn)定義SYSCLK_FREQ_72MHz，同時(shí)在SystemInit()函數(shù)下調(diào)用了SetSysClock()，根據(jù)宏定義將時(shí)鐘設(shè)為72M。

讀取SystemCoreClock變量即可獲得系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。

在默認(rèn)情況下，系統(tǒng)的各個(gè)時(shí)鐘頻率如下：

SYSCLK:72M

AHB:72M

APB1(PCLK1):36M

APB2(PCLK2):72M

PLL:72M

詳細(xì)的定時(shí)器設(shè)定如下：

①首先要搞清楚定時(shí)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘頻率，在預(yù)分頻系數(shù)≠1的時(shí)候，TIM2~7的時(shí)鐘頻率為APB1的2倍，即72MHz，預(yù)分頻系數(shù)的默認(rèn)值不是1，但我并未查到該如何設(shè)置該值。

②定時(shí)器的設(shè)置主要包括定時(shí)器的初始化和中斷的初始化。

2.1 定時(shí)器初始化：

首先定義TIM_TimeBaseInitTypeDef類型的結(jié)構(gòu)體，它包含了如下的內(nèi)容：

typedef struct{uint16_t TIM_Prescaler;        uint16_t TIM_CounterMode;     uint16_t TIM_Period;           uint16_t TIM_ClockDivision;   uint8_t TIM_RepetitionCounter; } TIM_TimeBaseInitTypeDef;

第一項(xiàng)TIM_Prescaler是預(yù)分頻值，它與TIM_Period（重載周期值）的乘積即為計(jì)數(shù)的總值。

第二項(xiàng)TIM_CounterMode為計(jì)數(shù)模式，它的內(nèi)容如下：

#define TIM_CounterMode_Up                 ((uint16_t)0x0000)#define TIM_CounterMode_Down               ((uint16_t)0x0010)#define TIM_CounterMode_CenterAligned1     ((uint16_t)0x0020)#define TIM_CounterMode_CenterAligned2     ((uint16_t)0x0040)#define TIM_CounterMode_CenterAligned3     ((uint16_t)0x0060)

后面三項(xiàng)為中心對(duì)齊模式，指的是計(jì)數(shù)到一定的值，產(chǎn)生溢出事件，再向下計(jì)數(shù)到0。常用的為向上計(jì)數(shù)模式，即TIM_CounterMode_Up

第四項(xiàng)TIM_ClockDivision為時(shí)鐘分割，對(duì)于時(shí)鐘分割沒有查到太多的描述，一般設(shè)定為TIM_CKD_DIV1，或者直接填入0x0000。

第五項(xiàng)TIM_RepetitionCounter為PWM模式的一些設(shè)定，一般的定時(shí)器不用設(shè)置。

除此之外還要設(shè)置中斷的類型，一般的定時(shí)器為更新中斷，即由溢出事件產(chǎn)生的中斷，設(shè)置的方式為：TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE)，其中第一項(xiàng)是定時(shí)器代號(hào)，第二項(xiàng)為類型，這里設(shè)定為更新方式，第三項(xiàng)為使能。

根據(jù)上述內(nèi)容我們知道，初始化的過程如下：

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TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_STR;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//TIM3掛載在APB1上//由于預(yù)分頻系數(shù)默認(rèn)不是1，所以TIM3的時(shí)鐘為2*APB1=72MTIM_STR.TIM_Period=arr;TIM_STR.TIM_Prescaler=psc;//（arr+1）*（psc+1）/TIM時(shí)鐘=定時(shí)器溢出中斷觸發(fā)周期TIM_STR.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;TIM_STR.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_STR);TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);

2.2 中斷初始化：

中斷初始化為操作NVIC（嵌套向量中斷控制器）函數(shù)。 設(shè)置方式如下：

NVIC_STR.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;//設(shè)定為TIM3中斷NVIC_STR.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;//先占優(yōu)先級(jí)0級(jí)NVIC_STR.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;//從優(yōu)先級(jí)3級(jí)NVIC_STR.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//IRQ通道時(shí)能NVIC_Init(&NVIC_STR);//中斷初始化TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//TIM3定時(shí)器使能

2.3 把這些都封裝成一個(gè)函數(shù)，既可作為TIM3的初始化函數(shù)。如下：

void TIM3_Init(u16 arr,u16 psc){//定時(shí)時(shí)間=(arr+1)*(psc+1)/72 單位為usTIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_STR;NVIC_InitTypeDef NVIC_STR;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//初始化定時(shí)器TIM_STR.TIM_Period=arr;TIM_STR.TIM_Prescaler=psc;TIM_STR.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;TIM_STR.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_STR);TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//初始化中斷NVIC_STR.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;NVIC_STR.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_STR.NVIC_IRQChannelSubPriority=3;NVIC_STR.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_STR);//使能定時(shí)器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);}

③中斷服務(wù)函數(shù)：

中斷函數(shù)的名字，TIM3的為TIM3_IRQHandler

中斷服務(wù)函數(shù)內(nèi)包含了：判斷是否發(fā)生中斷、中斷發(fā)生后執(zhí)行的內(nèi)容、清除標(biāo)志位三部分。

首先是判斷是否發(fā)生了更新中斷，利用庫函數(shù)TIM_GetITStatus(P1,P2)，它的參數(shù)P1為代號(hào)，這里是TIM3，P2為中斷類型，這里為更新中斷TIM_IT_Update，當(dāng)它為1時(shí)即發(fā)生了更新中斷，這里為了增強(qiáng)可讀性，采用一個(gè)RESET代表0，當(dāng)函數(shù)返回值不是RESET的時(shí)候，即發(fā)生了置位（中斷）。

清除標(biāo)志位采用的是庫函數(shù)TIM_ClearITPendingBit(P1,P2)，參數(shù)與判斷的函數(shù)一樣。

具體函數(shù)如下：

void TIM3_IRQHandler(void){if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET){TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);//在這里執(zhí)行中斷內(nèi)容}}

④完成調(diào)用

只要在main函數(shù)里調(diào)用TIM3_Init()函數(shù)，并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)，即可實(shí)現(xiàn)精確的定時(shí)中斷，例如獲得一秒，即72M個(gè)數(shù)字中斷一次，可分解為10000*7200，配置如下：

TIM3_Init(9999,7199);