STM32（六）：STM32指南者-定时器实验

news2024/9/22 19:30:03

目录

  • 一、基本概念
      • 1、常规定时器
      • 2、内核定时器
  • 二、基本定时器实验
      • 1、实验说明
      • 2、编程过程
            • （1）配置LED
            • （2）配置定时器
            • （3）设定中断事件
            • （4）主函数计数
      • 3、工程代码
  • 三、通用定时器实验
    • 实验一：常规计时
      • 1、实验说明
      • 2、编程过程
            • （1）配置LED
            • （2）配置定时器
            • （3）设定中断事件
            • （4）主函数计数
      • 3、工程代码
  • 四、高级定时器实验
    • 实验一：常规计时
      • 1、实验说明
      • 2、编程过程
            • （1）配置LED
            • （2）配置定时器
            • （3）设定中断事件
            • （4）主函数计数
      • 3、工程代码
  • 五、内核定时器实验

一、基本概念

何为定时器？
主要功能就是接收输入信号，以一定频率计数，再输出信号（触发中断）。在stm32当中，以此为基础，集成了多种功能，如：内、外时钟源选择，输入捕获，输出比较，编码器，PWM波输出等。

STM32中定时器分类：
参考：
1、https://zhuanlan.zhihu.com/p/648584916
2、https://blog.csdn.net/zs3194068129/article/details/137357092
在这里插入图片描述

1、常规定时器

其中，STM32F1 系列中，除了互联型的产品，共有 8个常规定时器，分为基本定时器，通用定时器和高级定时器。

  • 基本定时器： TIM6 和 TIM7 是一个 16位的只能向上计数的定时器，只能定时，没有外部 IO。

  • 通用定时器 ：TIM2/3/4/5是一个 16位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，
    每个定时器有四个外部IO。

  • 高级定时器： TIM1/8是一个 16位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，还可以有三相电机互补输出信号，每个定时器有8 个外部 IO。
    在这里插入图片描述基本原理：
    在这里插入图片描述

  • 自动重装载寄存器 ARR：是一个比较影子寄存器，用来存储程序中某个变量或寄存器的值,然后将其与其他变量或寄存器的值进行比较的寄存器。

  • 溢出条件：CNT==ARR(影子寄存器中的值)、或0、或ARR-1、1；
    在这里插入图片描述

2、内核定时器

XXX

二、基本定时器实验

1、实验说明

本实验利用基本定时器 TIM6/7 定时 1s，1s 时间到 LED 翻转一次。基本定时器是单片机内部的资源， 没有外部 IO，不需要接外部电路，现只需要一个 LED 即可。

基本原理
利用一个基本定时器（如TIM6），通过中断事件设置一个单位定时器（如1ms），主函数利用单位计时器实现LED灯定时翻转。

编程思路
1、配置LED灯；
2、配置定时器；
3、设定中断事件配置1ms的单位计时器；
4、主函数中利用1ms的单位计时器开始计数，当计数到1000时LED翻转一次。

2、编程过程

（1）配置LED

STM32（四）：STM32指南者-跑马灯实验

（2）配置定时器

定时器配置参数（以TIM6为例）：

//1、TIM6时钟配置
#define BASIC_TIM                TIM6//使用时钟
#define BASIC_TIM_APBxClock_FUN  RCC_APB1PeriphClockCmd//APB1时钟启动函数
#define BASIC_TIM_CLK            RCC_APB1Periph_TIM6//APB1_TIM6内部时钟CK_INT=72M
#define BASIC_TIM_IRQ            TIM6_IRQn//定时器TIM6
#define BASIC_TIM_IRQHandler     TIM6_IRQHandler
//2、基本定时器参数配置
#define BASIC_TIM_Prescaler      71//时钟预分频数，则驱动计数器的时钟CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M；可设置范围为0至65535，实现1至65536分频   
#define BASIC_TIM_Period         1000-1//自动重装载寄存器周的值(计数值)，则1s/1MHz*1000=1ms，可设置范围为0至65535；累计TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断

定时器配置函数：

//3、基本定时器模式配置
static void BASIC_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;//时钟结构体
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);// 开启内部定时器时钟
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = BASIC_TIM_Period;// 自动重装载寄存器的值：1000-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= BASIC_TIM_Prescaler;// 时钟预分频数：72-1
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;// 时钟分频因子 ，基本定时器没有，不用管
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 计数器计数模式，基本定时器只能向上计数，没有计数模式的设置
	//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;// 重复计数器的值，基本定时器没有，不用管  
    TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);// 初始化定时器
    TIM_ClearFlag(BASIC_TIM, TIM_FLAG_Update);// 清除计数器中断标志位
    TIM_ITConfig(BASIC_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);// 开启计数器中断
    TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);	// 使能计数器
}
（3）设定中断事件

当TIM6累计TIM_Period个频率后就会产生一个中断执行中断程序

中断配置函数：

// dym4:中断优先级配置
static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);// 设置中断组为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ;// 设置中断来源：TIM6_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;// 设置主优先级为0 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	//配置子优先级为：3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断执行函数：

//dym5:中断执行函数
void  BASIC_TIM_IRQHandler (void)
{
	if ( TIM_GetITStatus( BASIC_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) //按本文的设置1ms触发一次
	{	
		time++;//main函数的全局变量
		TIM_ClearITPendingBit(BASIC_TIM , TIM_FLAG_Update); //把相应的中断标志位清除掉，切记 		 
	}		 	
}
（4）主函数计数

设置全局变量time，定时器1ms，若实现1s转换一次LED灯，则time计数到1000

volatile uint32_t time = 0; // ms 计时变量 

int main(void)
{
	/* led 端口配置 */ 
	LED_GPIO_Config();
	/* Time 端口配置 */ 
	BASIC_TIM_Init();
	
  while(1)
  {
    if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */
    {
      time = 0;
			/* LED1 取反 */      
			LED1_TOGGLE; 
    }        
  }
}

3、工程代码

31_test_TimBase.zip

三、通用定时器实验

实验一：常规计时

1、实验说明

本实验利用基本定时器 TIM2/3/4/5 定时 1s，1s 时间到 LED 翻转一次。基本定时器是单片机内部的资源， 没有外部 IO，不需要接外部电路，现只需要一个 LED 即可。

2、编程过程

（1）配置LED

STM32（四）：STM32指南者-跑马灯实验

（2）配置定时器

定时器配置参数：

/**************通用定时器TIM参数定义，只限TIM2、3、4、5************/
// 当需要哪个定时器的时候，只需要把下面的宏定义改成1即可
#define GENERAL_TIM2    1
#define GENERAL_TIM3    0
#define GENERAL_TIM4    0
#define GENERAL_TIM5    0

#if  GENERAL_TIM2
//1、TIM6时钟配置
#define            GENERAL_TIM                   TIM2//使用时钟
#define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd//APB1时钟启动函数
#define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM2//APB1_TIM2内部时钟CK_INT=72M
#define            GENERAL_TIM_IRQ               TIM2_IRQn//定时器TIM6
#define            GENERAL_TIM_IRQHandler        TIM2_IRQHandler
//2、基本定时器参数配置
#define            GENERAL_TIM_Prescaler         71//时钟预分频数，则驱动计数器的时钟CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M；可设置范围为0至65535，实现1至65536分频  
#define            GENERAL_TIM_Period            (1000-1)//自动重装载寄存器周的值(计数值)，则1s/1MHz*1000=1ms，可设置范围为0至65535；累计TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断

#elif  GENERAL_TIM3
#define            GENERAL_TIM                   TIM3
#define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM3
#define            GENERAL_TIM_Period            (1000-1)
#define            GENERAL_TIM_Prescaler         71
#define            GENERAL_TIM_IRQ               TIM3_IRQn
#define            GENERAL_TIM_IRQHandler        TIM3_IRQHandler

#elif   GENERAL_TIM4
#define            GENERAL_TIM                   TIM4
#define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM4
#define            GENERAL_TIM_Period            (1000-1)
#define            GENERAL_TIM_Prescaler         71
#define            GENERAL_TIM_IRQ               TIM4_IRQn
#define            GENERAL_TIM_IRQHandler        TIM4_IRQHandler

#elif   GENERAL_TIM5
#define            GENERAL_TIM                   TIM5
#define            GENERAL_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            GENERAL_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM5
#define            GENERAL_TIM_Period            (1000-1)
#define            GENERAL_TIM_Prescaler         71
#define            GENERAL_TIM_IRQ               TIM5_IRQn
#define            GENERAL_TIM_IRQHandler        TIM5_IRQHandler

#endif

定时器配置函数：

//3、通用定时器模式配置
static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;	//时钟结构体
    GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK, ENABLE);// 开启内部定时器时钟
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;// 自动重装载寄存器的值：1000-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;// 时钟预分频数：72-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;// 时钟分频因子 ，没用到不用管
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 计数器计数模式，设置为向上计数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;// 重复计数器的值，没用到不用管  
    TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);// 初始化定时器
    TIM_ClearFlag(GENERAL_TIM, TIM_FLAG_Update);// 清除计数器中断标志位
    TIM_ITConfig(GENERAL_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);// 开启计数器中断
    TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);	// 使能计数器
}
（3）设定中断事件

当TIM2/3/4/5累计TIM_Period个频率后就会产生一个中断执行中断程序

中断配置函数：

// dym4:中断优先级配置
static void GENERAL_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);// 设置中断组为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = GENERAL_TIM_IRQ;// 设置中断来源：TIM2/3/4/5_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;// 设置主优先级为0 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	//配置子优先级为：3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断执行函数：

//dym5:中断执行函数
void  GENERAL_TIM_IRQHandler(void)
{
	if ( TIM_GetITStatus( GENERAL_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) //按本文的设置1ms触发一次
	{	
		time++;//main函数的全局变量
		TIM_ClearITPendingBit(GENERAL_TIM, TIM_FLAG_Update); //把相应的中断标志位清除掉，切记 		 
	}		 	
}
（4）主函数计数

设置全局变量time，定时器1ms，若实现1s转换一次LED灯，则time计数到1000

volatile uint32_t time = 0; // ms 计时变量 

int main(void)
{
	/* led 端口配置 */ 
	LED_GPIO_Config();
	/* Time 端口配置 */ 
	GENERAL_TIM_Init();
	
  while(1)
  {
    if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */
    {
      time = 0;
			/* LED1 取反 */      
			LED1_TOGGLE; 
    }        
  }
}

3、工程代码

32_test_TimGeneral1.zip

四、高级定时器实验

实验一：常规计时

1、实验说明

本实验利用基本定时器 TIM1/8 定时 1s，1s 时间到 LED 翻转一次。基本定时器是单片机内部的资源， 没有外部 IO，不需要接外部电路，现只需要一个 LED 即可。

2、编程过程

（1）配置LED

STM32（四）：STM32指南者-跑马灯实验

（2）配置定时器

定时器配置参数：

/********************高级定时器TIM参数定义，只限TIM1、8************/
#define ADVANCE_TIM1 // 如果使用TIM8，注释掉这个宏即可

#ifdef  ADVANCE_TIM1 // 使用高级定时器TIM1
//1、TIM1时钟配置
#define            ADVANCE_TIM                   TIM1//使用时钟
#define            ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd//APB1时钟启动函数
#define            ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM1//APB1_TIM2内部时钟CK_INT=72M
#define            ADVANCE_TIM_IRQ               TIM1_UP_IRQn//定时器TIM1
#define            ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM1_UP_IRQHandler
//2、基本定时器参数配置
#define            ADVANCE_TIM_Prescaler         71//时钟预分频数，则驱动计数器的时钟CK_CNT = CK_INT / (71+1)=1M；可设置范围为0至65535，实现1至65536分频  
#define            ADVANCE_TIM_Period            (1000-1)//自动重装载寄存器周的值(计数值)，则1s/1MHz*1000=1ms，可设置范围为0至65535；累计TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断



#else  // 使用高级定时器TIM8
#define            ADVANCE_TIM                   TIM8
#define            ADVANCE_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB2PeriphClockCmd
#define            ADVANCE_TIM_CLK               RCC_APB2Periph_TIM8
#define            ADVANCE_TIM_Period            (1000-1)
#define            ADVANCE_TIM_Prescaler         71
#define            ADVANCE_TIM_IRQ               TIM8_UP_IRQn
#define            ADVANCE_TIM_IRQHandler        TIM8_UP_IRQHandler

#endif

定时器配置函数：

//3、通用定时器模式配置
static void ADVANCE_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;	//时钟结构体
    GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(ADVANCE_TIM_CLK, ENABLE);// 开启内部定时器时钟
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=ADVANCE_TIM_Period;// 自动重装载寄存器的值：1000-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= ADVANCE_TIM_Prescaler;// 时钟预分频数：72-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;// 时钟分频因子 ，没用到不用管
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; // 计数器计数模式，设置为向上计数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;// 重复计数器的值，没用到不用管  
    TIM_TimeBaseInit(ADVANCE_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);// 初始化定时器
    TIM_ClearFlag(ADVANCE_TIM, TIM_FLAG_Update);// 清除计数器中断标志位
    TIM_ITConfig(ADVANCE_TIM,TIM_IT_Update,ENABLE);// 开启计数器中断
    TIM_Cmd(ADVANCE_TIM, ENABLE);	// 使能计数器
}
（3）设定中断事件

当TIM1/8累计TIM_Period个频率后就会产生一个中断执行中断程序

中断配置函数：

// dym4:中断优先级配置
static void GENERAL_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);// 设置中断组为0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADVANCE_TIM_IRQ;// 设置中断来源：TIM1/8_IRQn
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;// 设置主优先级为0 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	//配置子优先级为：3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断执行函数：

//dym5:中断执行函数
void  ADVANCE_TIM_IRQHandler(void)
{
	if ( TIM_GetITStatus( ADVANCE_TIM, TIM_IT_Update) != RESET ) //按本文的设置1ms触发一次
	{	
		time++;//main函数的全局变量
		TIM_ClearITPendingBit(ADVANCE_TIM, TIM_FLAG_Update); //把相应的中断标志位清除掉，切记 		 
	}		 	
}
（4）主函数计数

设置全局变量time，定时器1ms，若实现1s转换一次LED灯，则time计数到1000

volatile uint32_t time = 0; // ms 计时变量 

int main(void)
{
	/* led 端口配置 */ 
	LED_GPIO_Config();
	/* Time 端口配置 */ 
	ADVANCE_TIM_Init();
	
  while(1)
  {
    if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */
    {
      time = 0;
			/* LED1 取反 */      
			LED1_TOGGLE; 
    }        
  }
}

3、工程代码

33_test_TimAdvance1.zip

五、内核定时器实验

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文章目录 Linux线程6. 生产消费者模型6.1 基于阻塞队列的生产消费者模型6.1.1 阻塞队列模型实现 6.2 基于环形队列的生产消费者模型6.2.1 POSIX信号量的概念6.2.2 POSIX信号量的使用6.2.3 环形队列模型实现 Linux线程 6. 生产消费者模型 生产消费者模型的概念 生产者消费者模…
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1-2、truffle与webjs亲密接触（truffle智能合约项目实战）

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1-2、truffle与webjs亲密接触（truffle智能合约项目实战） 5，web3调用智能合约6，Ganache 5，web3调用智能合约 在前面已经完成简单的合约编写 使用web3调用此函数 Web端的代码使用web3进行智能合约的访问 首先在cmd以…
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一、浏览器设置代理 如下图所示，点击火狐浏览器的“扩展和主题”，搜索“代理”。 如下图所示，选择搜索到的第一个代理（选择任何一个都可以）。 如上图所示，第一个点击后，进入如下页面&#xff0…
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ubuntu22.04 配置grpc（优化官方教程）

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优化了官方教程，2024.7.17顺利打通。 一：添加环境变量 打开root文件夹下的 .bashrc 文件 编辑文件：滚动到文件的底部，然后添加以下行： export MY_INSTALL_DIR$HOME/.local mkdir -p "$MY_INSTALL_DIR" exp…
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web安全之跨站脚本攻击xss

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定义: 后果 比如黑客可以通过恶意代码,拿到用户的cookie就可以去登陆了 分类 存储型 攻击者把恶意脚本存储在目标网站的数据库中(没有过滤直接保存)，当用户访问这个页面时，恶意脚本会从数据库中被读取并在用户浏览器中执行。比如在那些允许用户评论的…
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BiLSTM 实现股票多变量时间序列预测(PyTorch版)

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前言 系列专栏:【深度学习：算法项目实战】✨︎ 涉及医疗健康、财经金融、商业零售、食品饮料、运动健身、交通运输、环境科学、社交媒体以及文本和图像处理等诸多领域，讨论了各种复杂的深度神经网络思想，如卷积神经网络、循环神经网络、生成对…
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首个WebAgent在线评测框架和流程数据管理平台来了，GPT-4、Qwen登顶闭源和开源榜首！

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在当今科技迅速发展的时代，大型语言模型（Large Language Model，LLM）正以前所未有的速度改变着我们与数字世界的互动方式。基于LLM的智能代理（LLM Agent），从简单的信息搜索到复杂的网页操作&…
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C1W4.Assignment.Naive Machine Translation and LSH

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理论课：C1W4.Machine Translation and Document Search 文章目录 1. The word embeddings data for English and French words1.1The dataThe subset of dataLoad two dictionaries 1.2 Generate embedding and transform matricesExercise 1: Translating English…
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防溺水预警系统引领水域安全新篇章

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一、系统概述 随着人们对水域活动的需求增加，溺水事故频发，给人们的生命安全带来了严重威胁。然而，如今，一项创新科技正在以强大的功能和无限的潜力引领着水域安全的新篇章。智能防溺水预警系统，作为一种集成了智能感知…
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CentOS 7 安装MySQL 5.7.30

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CentOS 7 安装MySQL卸载（离线安装） 安装配置MySQL之前先查询是否存在，如存在先卸载再安装 rpm -qa|grep -i mysql rpm -qa|grep -i mariadb rpm -e --nodeps mariadb-libs-5.5.68-1.el7.x86_64如下命令找到直接 rm -rf 删除（删除…
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