定时器中断实验

news2024/10/2 16:30:26

实现内容

利用TIM3的定时器中断来控制DS1的翻转，在主函数用DS0 的翻转来提示程序正在运行。

定时器介绍

定时器可以认为是一个计数器；给定计数器一个初值，每当计数一次，就会走过一个固定的时间，当达到我们给定的初值时，该定时器就完成了自己的使命，产生定时器中断，执行中断函数中的程序命令。
STM32F4_定时器精讲(TIM)
STM32F1 的通用定时器是一个通过可编程预分频器（PSC）驱动的 16 位自动装载计数器（CNT）构成。STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和PWM)等。 使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。

STM3F1 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和TIM5)定时器功能包括：

  1. 16 位向上、向下、向上/向下自动装载计数器（TIMx_CNT）。
  2. 16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任意数值。
    3）4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为：
    A．输入捕获
    B．输出比较
    C．PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
    D．单脉冲模式输出
    4）可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。
    5）如下事件发生时产生中断/DMA：
    A．更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
    B．触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
    C．输入捕获
    D．输出比较
    E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
    F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

寄存器介绍

控制寄存器1（TIMx_CR1）

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

最低位0是使能位，只有置1时才会开始计时。
第4位是选择计数方式：向上0，向下1。
第5，6位是对齐方式：00（边沿对齐模式），01（中央对齐模式1），10（中央对齐模式2），11（中央对齐模式3）
第8，9位设置时钟分频因子：00（1），01（2），10（4），11（保留）

DMA/中断使能寄存器（TIMx_DIER）

在这里插入图片描述
仅关注第0位使能位。置1时允许由于更新事件所产生的中断。

预分频寄存器（TIMx_PSC）

设置对时钟进行分频，然后提供给计数器，作为计数器的时钟。
在这里插入图片描述

TIMx_SMCR寄存器

设置定时器的时钟来源。

定时器的时钟来源：
1） 内部时钟（CK_INT）
2） 外部时钟模式 1：外部输入脚（TIx）
3） 外部时钟模式 2：外部触发输入（ETR）
4） 内部触发输入（ITRx）：使用A 定时器作为B 定时器的预分频器（A 为B 提供时钟）。

CK_INT时钟是从APB1 倍频的来的，除非 APB1 的时钟分频数设置为 1，否则通用定时器TIMx 的时钟是 APB1 时钟的 2 倍，当 APB1 的时钟不分频的时候，通用定时器 TIMx 的时钟就等于 APB1的时钟。这里还要注意的就是高级定时器的时钟不是来自 APB1，而是来自APB2 的。

TIMx_CNT寄存器

定时器的计数器，该寄存器存储了当前定时器的计数值。

自动重载寄存器（TIMx_ARR）

该寄存器在物理上实际对应着2 个寄存器。一个是程序员可以直接操作的，另外一个是程序员看不到的，这个看不到的寄存器被叫做影子寄存器。事实上真正起作用的是影子寄存器。根据 TIMx_CR1 寄存器中 APRE 位的设置：APRE=0 时，预装载寄存器的内容可以随时传送到影子寄存器，此时 2者是连通的；而APRE=1 时，在每一次更新事件（UEV）时，才把预装在寄存器的内容传送到影子寄存器。
在这里插入图片描述

状态寄存器（TIMx_SR）

用来标记当前与定时器相关的各种事件/中断是否发生。
在这里插入图片描述

实验

1.TIM3时钟使能

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能

2.初始化定时器参数,设置自动重装值，分频系数，计数方式等。

voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

typedef struct 
{
  uint16_t TIM_Prescaler;//设置分频系数
  uint16_t TIM_CounterMode;//设置计数方式
  uint16_t TIM_Period;//设置自动重载计数周期值
  uint16_t TIM_ClockDivision;//设置时钟分频因子
  unt8_t TIM_RepetitionCounter;//高级定时器时使用
}

TimeOut = （（Prescaler + 1） * （Period + 1） ） / TimeClockFren;

3.设置TIM3_DIER 允许更新中断。

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState)；
//第一个参数是选择定时器号，取值为 TIM1~TIM17。 
//第二个参数用来指明我们使能的定时器中断的类型，定时器中断的类型有很多种，包括更新中断 TIM_IT_Update，触发中断 TIM_IT_Trigger，以及输入捕获中断等等。 
//第三个参数是失能还是使能。
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE );

4.TIM3 中断优先级设置。

5.允许TIM3 工作，也就是使能TIM3。

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能 TIMx 外设

6.编写中断服务函数。
在中断产生后，通过状态寄存器的值来判断此次产生的中断属于什么类型。然后执行相关的操作，我们这里使用的是更新（溢出）中断，所以在状态寄存器 SR 的最低位。在处理完中断之后应该向TIM3_SR 的最低位写 0，来清除该中断标志。

ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t)//判断定时器TIMx的中断类型TIM_IT是否发生中断

void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT)//清除中断标志位

main.c

#include"led.h"
#include"time.h"
#include"delay.h"
int main()
{
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响
	LED_Init();
	TIM3_Int_Init(4999,7199);
	while(1)
	{
		LED0=!LED0;
		delay_ms(200);
	}
}

在这里插入图片描述

time.h

#ifndef TIME_H_
#define TIME_H_

#include"stm32f10x_tim.h"


#endif

time.c

#include"time.h"
#include"led.h"

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
	
	//定时器TIM3初始化
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
 
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中断,允许更新中断

	//中断优先级NVIC设置
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中断
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占优先级0级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3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(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx					 
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET)//发生更新中断
	{
		LED1=!LED1;
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
	}
}

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