一、STM32通用定時(shí)器原理

STM32系列的CPU，有多達(dá)8個(gè)定時(shí)器，其中TIM1和TIM8是能夠產(chǎn)生三對(duì)PWM互補(bǔ)輸出的高級(jí)定時(shí)器，常用于三相電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，它們的時(shí)鐘由APB2的輸出產(chǎn)生。其它6個(gè)為普通定時(shí)器，時(shí)鐘由APB1的輸出產(chǎn)生。

下圖是STM32參考手冊(cè)上時(shí)鐘分配圖中，有關(guān)定時(shí)器時(shí)鐘部分的截圖：

從圖中可以看出，定時(shí)器的時(shí)鐘不是直接來(lái)自APB1或APB2，而是來(lái)自于輸入為APB1或APB2的一個(gè)倍頻器，圖中的藍(lán)色部分。

下面以通用定時(shí)器2的時(shí)鐘說(shuō)明這個(gè)倍頻器的作用：當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為1時(shí)，這個(gè)倍頻器不起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率；當(dāng)APB1的預(yù)分頻系數(shù)為其它數(shù)值(即預(yù)分頻系數(shù)為2、4、8或16)時(shí)，這個(gè)倍頻器起作用，定時(shí)器的時(shí)鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。

可能有同學(xué)還是有點(diǎn)不理解，OK，我們舉一個(gè)例子說(shuō)明。假定AHB=36MHz，因?yàn)锳PB1允許的最大頻率為36MHz，所以APB1的預(yù)分頻系數(shù)可以取任意數(shù)值；

當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)=1時(shí)，APB1=36MHz，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz(倍頻器不起作用)；

當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)=2時(shí)，APB1=18MHz，在倍頻器的作用下，TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz。

有人會(huì)問(wèn)，既然需要TIM2~7的時(shí)鐘頻率=36MHz，為什么不直接取APB1的預(yù)分頻系數(shù)=1？答案是：APB1不但要為T(mén)IM2~7提供時(shí)鐘，而且還要為其它外設(shè)提供時(shí)鐘；設(shè)置這個(gè)倍頻器可以在保證其它外設(shè)使用較低時(shí)鐘頻率時(shí)。

Stm32外設(shè)用戶手冊(cè)，如圖：

再舉個(gè)例子：當(dāng)AHB=72MHz時(shí)，APB1的預(yù)分頻系數(shù)必須大于2，因?yàn)锳PB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預(yù)分頻系數(shù)=2，則因?yàn)檫@個(gè)倍頻器，TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時(shí)鐘頻率。能夠使用更高的時(shí)鐘頻率，無(wú)疑提高了定時(shí)器的分辨率，這也正是設(shè)計(jì)這個(gè)倍頻器的初衷。

二、STM32通用定時(shí)器編程

定時(shí)器編程，就是中斷的編程。因?yàn)槭褂枚〞r(shí)器必定要使用到中斷。

步驟一：RCC_Configuration();//設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘，包括時(shí)鐘RCC的配置，倍頻到72MHZ。

步驟二：GPIO的配置，使用函數(shù)為GPIO_cfg();，該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：

voidGPIO_cfg()

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;//選擇引腳6

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//輸出頻率最大50MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//帶上拉電阻輸出

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

}

實(shí)際上定時(shí)器的講解，不需要配置GPIO的引腳，只是我們?cè)诙〞r(shí)器實(shí)驗(yàn)中，

使用每隔一秒點(diǎn)亮一次LED燈來(lái)做實(shí)驗(yàn)，所以需要配置對(duì)應(yīng)GPIO的引腳。

步驟三：嵌套中斷控制器的配置，我們照樣使用函數(shù)NVIC_Config();只是初始化的過(guò)程略有不同。這里我們也把函數(shù)實(shí)現(xiàn)列出來(lái)：

從以上函數(shù)實(shí)現(xiàn)來(lái)看，實(shí)際上只是改動(dòng)了結(jié)構(gòu)體成員NVIC_IRQChannel的值，現(xiàn)在需要的通道是TIM2的通道，因此初始化值為T(mén)IM2_IRQChannel。從這里也可以看出，這個(gè)函數(shù)實(shí)際上可以看做一個(gè)模型，可以拿去別的程序中改動(dòng)后直接使用。

voidNVIC_cfg()

{

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

//選擇中斷分組1

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

//選擇TIM2的中斷通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQChannel;

//搶占式中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;

//響應(yīng)式中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;

//使能中斷

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

步驟四：定時(shí)器的初始化配置，使用Timer_Config();。OK，關(guān)鍵部分出來(lái)了。

我們來(lái)看下實(shí)現(xiàn)過(guò)程：

TIMER_cfg();//定時(shí)器的配置

//開(kāi)啟定時(shí)器2

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

voidTimer_Config(void)

{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

TIM_DeInit(TIM2);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000-1;//自動(dòng)重裝載寄存器的值

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=(36000-1);//時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//采樣分頻

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上計(jì)數(shù)模式

TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);//清除溢出中斷標(biāo)志

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);/開(kāi)啟時(shí)鐘

}

我們每個(gè)語(yǔ)句都來(lái)解釋一下。首先我們想使用定時(shí)器，就必須使能定時(shí)器的時(shí)鐘，這就是函數(shù)RCC_APB1PeriphClockCmd();，通過(guò)它開(kāi)啟RCC_APB1Periph_TIM2。

TIM_DeInit(TIM2);該函數(shù)主要用于復(fù)位TIM2定時(shí)器，使之進(jìn)入初始狀態(tài)。

然后我們對(duì)自動(dòng)重裝載寄存器賦值，TIM_Period的大小實(shí)際上表示的是需要經(jīng)過(guò)TIM_Period次計(jì)數(shù)后才會(huì)發(fā)生一次更新或中斷。接下來(lái)需要設(shè)置時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)TIM_Prescaler，這里有一個(gè)公式，我們舉例來(lái)說(shuō)明：例如時(shí)鐘頻率=72MHZ/(時(shí)鐘預(yù)分頻+1)。說(shuō)明當(dāng)前設(shè)置的這個(gè)TIM_Prescaler，直接決定定時(shí)器的時(shí)鐘頻率。通俗點(diǎn)說(shuō)，就是一秒鐘能計(jì)數(shù)多少次。比如算出來(lái)的時(shí)鐘頻率是2000，也就是

一秒鐘會(huì)計(jì)數(shù)2000次，而此時(shí)如果TIM_Period設(shè)置為4000，即4000次計(jì)數(shù)后就會(huì)中斷一次。由于時(shí)鐘頻率是一秒鐘計(jì)數(shù)2000次，因此只要2秒鐘，就會(huì)中斷一次。

再往后的代碼，還有一個(gè)需要注意的，TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;就是我們一般采用向上計(jì)數(shù)模式，即每次計(jì)數(shù)就會(huì)加1，直到寄存器溢出發(fā)生中斷為止。最后別忘了，需要使能定時(shí)器！！

發(fā)生中斷時(shí)間=(TIM_Prescaler+1)* (TIM_Period+1)/FLK

用上述公式可算出：發(fā)生中斷時(shí)間 （2000-1+1）*（36000-1+1)/72000000=1 秒

步驟五：編寫(xiě)中斷服務(wù)程序。同樣需要注意的，一進(jìn)入中斷服務(wù)程序，第一步要做的，就是清除掉中斷標(biāo)志位。由于我們使用的是向上溢出模式，因此使用

的函數(shù)應(yīng)該是：TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_FLAG_Update);。

STM32開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)的中斷服務(wù)程序如下：

每隔一秒，發(fā)生中斷時(shí)，進(jìn)入此中斷函數(shù)執(zhí)行程序，讓LED閃一下,此中斷程序所在文件stm32f10x_it.c

/*******************************************************************************

*FunctionName:TIM2_IRQHandler

*Description:ThisfunctionhandlesTIM2globalinterruptrequest.

*Input:None

* Output : None