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[基础] 配置STM32通用定时器

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    发表于 2017-7-31 14:08:09 |显示全部楼层
    STM32通用定时器原理                        
        STM32 系列的CPU,有多达8个定时器,其中TIM1和TIM8是能够产生三对PWM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:
    TIM截图20170731140329.png

    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。
    Stm32外设用户手册,如图:

    TIM截图20170731140336.png


    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。  
    1. TIMER_cfg(); //定时器的配置
    2.        //开启定时器2
    3. TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
    4. voidTimer_Config(void)

    5. {
    6.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
    7.     TIM_DeInit(TIM2);
    8.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;  //自动重装载寄存器的值
    9.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(36000-1);         //时钟预分频数
    10.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;  //采样分频
    11.      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式

    12.     TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

    13.     TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);               //清除溢出中断标志

    14.     TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

    15.      TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);                              /开启时钟
    16. }
    复制代码

    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,这就是函数RCC_APB1PeriphClockCmd();,通过它开启 RCC_APB1Periph_TIM2。
    TIM_DeInit(TIM2);该函数主要用于复位TIM2定时器,使之进入初始状态。
    然后我们对自动重装载寄存器赋值,TIM_Period的大小实际上表示的是需要经过TIM_Period次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频数TIM_Prescaler,这里有一个公式,我们举例来说明:例如时钟频率=72MHZ/(时钟预分频+1)。说明当前设置的这个TIM_Prescaler,直接决定定时器的时钟频率。通俗点说,就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是2000,也就是
    一秒钟会计数2000次,而此时如果TIM_Period设置为4000,即4000次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数2000次,因此只要2秒钟,就会中断一次。
    再往后的代码,还有一个需要注意的,TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;就是我们一般采用向上计数模式,即每次计数就会加1,直到寄存器溢出发生中断为止。最后别忘了,需要使能定时器!!
    发生中断时间=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK
    用上述公式可算出:发生中断时间 (2000-1+1)*(36000-1+1)/72000000=1 秒
    步骤五:编写中断服务程序。同样需要注意的,一进入中断服务程序,第一步要做的,就是清除掉中断标志位。由于我们使用的是向上溢出模式,因此使用
    的函数应该是:TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);。
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