STM32通用定时器的应用实例（基于STM32F103）

news2024/10/6 8:26:51

概述

1 STM32Cube配置项目

1.1 准备环境

1.2 配置项目参数

1.3 生成Project

2 HAL函数

2.1 初始化函数：HAL_TIM_Base_Init

2.2 中断模式启动定时器函数：HAL_TIM_Base_Start

2.3 定时器回调函数： HAL_TIM_PeriodElapsedCallback

3 应用实例

3.1 功能描述

3.2 代码实现

3.3.1 初始化定时器

3.3.2 回调函数

4 验证

4.1 验证方法

4.2 测试代码实现

4.3 测试功能

概述

本文主要讲述STM32F103系列芯片通用定时器的使用方法，通用定时器仅仅只能实现定时功能，笔者使用STM32Cube工具，快速实现和定时器相关的功能代码，然后编写回调函数，以测试定时器功能的精确度。采用逻辑分析仪捕捉波形验证了其准确度。

1 STM32Cube配置项目

1.1 准备环境

软件名称	版本信息
STM32Cube	STM32CubeMX 6.11
STM32 HAL	STM32Cube_FW_F1_V1.8.5

1.2 配置项目参数

1）配置时钟参数

STM32F103系列芯片最高工作频率为72M Hz，配置时钟频率时选择外部晶振，HCLK配置值最高工作频率（72M Hz）,定时器的系统频率APB1也配置为72M Hz。

2）配置定时器的相关参数

笔者选择通用定时器TIM7,具体参数配置如下：

参数名称	参数值	描述
Prescaler	71	系统频率为72M Hz,Prescaler=71,定时器的工作主频为1M Hz
Counter Mode	Up	选择增计数模式
Counter Period	999	定时器产生中断间隔为1ms
auto-reload	Enable	使能计数周期重载

3）使能中断项

1.3 生成Project

在完成项目配置后，进行项目相关的配置

点击GENERATE生成项目文件，打开工程后，可以看见如下内容：

2 HAL函数

2.1 初始化函数：HAL_TIM_Base_Init

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim);

功能描述：

根据TIM_HandleTypeDef中指定的参数初始化TIM时间基单位，并初始化相关句柄

2.2 中断模式启动定时器函数：HAL_TIM_Base_Start

函数原型：

HAL_StatusTypeDef HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim);

功能描述：

启动TIM Base

2.3 定时器回调函数： HAL_TIM_PeriodElapsedCallback

函数原型：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

功能描述：

在非阻塞模式下经过的周期回调

3 应用实例

3.1 功能描述

使用TIM7定时器实现1ms的定时，基于中断模式，产生定时中断后，在回调函数中实现USR功能。

3.2 代码实现

3.3.1 初始化定时器

这个函数的大部分代码是由STM32Cube自动生成的，user只需添加如下源码：

  /* USER CODE BEGIN TIM7_Init 2 */
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim7);
  /* USER CODE END TIM7_Init 2 */

用于启动定时器，此时整个定时器的初始化和启动已经全部完成

3.3.2 回调函数

在STM32F103对应的HAL库中，回调函数HAL_TIM_PeriodElapsedCallback被定义为一个__weak类型的函数，程序员只需重写此函数实现相关的功能。

笔者重写该函数具体代码如下：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 0 */
   static int count = 0;
    
  /* USER CODE END Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM6) {
    HAL_IncTick();
  }
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */
  if (htim->Instance == TIM7) {
      
  }
  /* USER CODE END Callback 1 */
}

4 验证

4.1 验证方法

为了便于测试定时器功能，笔者定义了一个IO,每当定时器中断发生时，这个IO的输出电平会发生翻转。然后使用逻辑分析仪捕捉该波形，就能测试定时器的频率。

4.2 测试代码实现

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* USER CODE BEGIN Callback 0 */
   static int count = 0;
    

  /* USER CODE END Callback 0 */
  if (htim->Instance == TIM6) {
    HAL_IncTick();
    if( (count %1000) == 0)
    {
      HAL_GPIO_TogglePin( STATUS_LED_GPIO_Port, STATUS_LED_Pin);
    }
    count++;
  }
  /* USER CODE BEGIN Callback 1 */
  if (htim->Instance == TIM7) {
      HAL_GPIO_TogglePin( TEST_PIN_GPIO_Port, TEST_PIN_Pin);
  }
  /* USER CODE END Callback 1 */
}