系列文章目录

STM32CubeIDE(CUBE-MX hal库)----初尝点亮小灯
STM32CubeIDE(CUBE-MX hal库)----按键控制
STM32CubeIDE(CUBE-MX hal库)----串口通信

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前言

STM32定时器是一种多功能外设，可以为嵌入式系统提供各种定时和计数功能。通过合理配置，它可以适应各种应用场景，提供精准的定时和计数功能，使嵌入式系统更加灵活和可控。

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一、定时器

功能：定时、捕获脉冲、计算PWM占空比、输出PWM波形、编码器计数。
如何进行计数：如果时钟输入频率是72MHZ，则计数器计数到72000000用了一秒钟。但是计数器寄存器的位数16bit只能计数65536/72000000次/秒=0.0009秒。所以需要一个预分频器（顾名思义是将频率进行降低计算公式 频率/（分频数+1）不分频就设为0）也是一个16位的寄存器，可进行65536次分频。则定时器最多可定时65536×65536/72000000=59.65s

二、使用步骤

设置串口一用于打印调试信息

打开串口中断

将高速外部时钟源设为晶振可以提高定时精度

时钟设置

定时器设置

定时器参数设置,下面的设置实现了1s的定时，如果想要0.5s的定时则将分频系数设为7199，计数值设为4999。计算过程72000000/（7199+1）/（4999+1）=2Hz 赫兹（Hz）是频率的单位，表示每秒的周期数。要将赫兹转换为秒 1/2=0.5s

定时器中断设置

三、HAL库实验代码

实验一：观察计数器的数值是如何变化的，只需要在已有的代码中加入以下代码头文件包含

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <string.h>
#include <string.h>
/* USER CODE END Includes */

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start(&htim4);
  int counter=0;
  char message[20];

  /* USER CODE END 2 */

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM4_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_TIM_Base_Start(&htim4);
  int counter=0;
  char message[20];

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  counter=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim4);//获取计数�?
	  sprintf(message,"counter: %d",counter);
	  HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, (uint8_t *)message, sizeof(message));
	  HAL_Delay(99);//延时100ms
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

__HAL_TIM_SET_COUNTER 设置计数器的值
__HAL_TIM_GET_COUNTER 获取计数器的值
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD 设置重装载计数器的值
__HAL_TIM_GET_AUTORELOAD 获取重装载计数器的值
__HAL_TIM_SET_PRESCALER 设置预分频器的值

实验现象

实验二：利用定时器中断实现计时功能，通过重写HAL_TIM_PeriodElapsedCallback函数，实现每隔1s触发一次中断，num自增一向串口助手传num的值。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) 函数是在使用STM32的HAL（Hardware Abstraction Layer）库时，用于处理定时器（TIM）定时周期到达事件的回调函数。该函数在定时器的中断服务子程序（ISR）中被调用，用于用户定义的处理。

参数 TIM_HandleTypeDef *htim 是一个指向定时器处理结构体的指针，其中包含了有关定时器的信息，如定时器的基地址、计数器值、定时器配置等。

uint8_t num=0;
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim==&htim4){
		num++;
		HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, &num, 1);

	}

}

实验现象

三、标准库代码

定时器初始化

void Timer_Init(void)
{
	//开启时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);
	
	//选择时基单元的时钟 选择内部时钟  默认使用内部时钟可以不写
	TIM_InternalClockConfig(TIM4);
	
	
	//配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TimeBaseInitStructure;
	TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//时钟分频 不进行分频
	TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数方式  向上计数
	TimeBaseInitStructure.TIM_Period=10000-1 ; //自动重装载的值
	TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200-1;//预分频系数
	TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器高级定时器里面才有
	
	TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TimeBaseInitStructure);//时基初始化
	TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能定时器中断
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;  //先占优先级2级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;  //从优先级1级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //初始化NVIC寄存器
	
	TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);//开启定时器

	
}

中断服务函数

void EXTI4_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)==SET) //检查定时器中断标志位是否置位
	{
		
		num++;
		TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update);
	}
}

hal库和标准库函数对比

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)--------->void EXTI4_IRQHandler(void)(标准库)
HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim)和TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);功能类似开启定时器中断
。