1. 通用定時器概述及性能

1.1 概述

在作者所使用的stm32芯片上，共有TIM1 1個高級定時器以及TIM2、TIM3、TIM4共3個通用定時器。其中各通用定時器均由一個通過可編程預(yù)分頻器驅(qū)動的16位自動裝載計(jì)數(shù)器構(gòu)成。適用于多種場合，包括測量輸入信號的脈沖長度(輸入采集)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)。使用定時器預(yù)分頻器和RCC時鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個微秒到幾個毫秒間調(diào)整。定時器是完全獨(dú)立的，而且沒有互相共享任何資源。它們可以一起同步操作。

1.2 性能

通用TIMx定時器特性包括：

16 位向上，向下，向上/向下自動裝載計(jì)數(shù)器

16 位可編程預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65535 之間的任意數(shù)值

4個獨(dú)立通道：

─ 輸入捕獲

─ 輸出比較

─ PWM生成(邊緣或中間對齊模式)

─ 單脈沖模式輸出

使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路

如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA：

─ 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))

─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動，停止，初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))

─ 輸入捕獲

─ 輸出比較

1.3 部分寄存器

由于通用定時器較為復(fù)雜，此處僅介紹如何利用TIM2進(jìn)行精確延時。下面介紹是TIM中與本篇內(nèi)容有關(guān)的寄存器。

1.3.1控制寄存器1(TIMx_CR1)

1.3.2 DMA/中斷使能寄存器(TIMx_DIER)

本篇中只關(guān)心其第6位及第0位

由于需要TIM在更新時產(chǎn)生中斷，因此這兩位都必須置1。

1.3.3 預(yù)分頻器(TIMx_PSC)

該分頻器對時鐘進(jìn)行分頻，并作為計(jì)數(shù)器時鐘。

時鐘來源有4種：

1）內(nèi)部時鐘（CK_INT） 

2）外部時鐘模式1：外部輸入腳（TIx） 

3）外部時鐘模式2：外部觸發(fā)輸入（ETR） 

4）內(nèi)部觸發(fā)輸入（ITRx）：使用A定時器作為B定時器的預(yù)分頻器（A為B提供時鐘）。

具體選擇可以通過TIMx_SMCR寄存器相關(guān)位來設(shè)置。

1.3.4 自動重裝載寄存器(TIMx_ARR)

1.3.5 狀態(tài)寄存器(TIMx_SR)

本篇中主要關(guān)心該寄存器第0位

當(dāng)產(chǎn)生溢出時，該標(biāo)記位被置1，執(zhí)行更新事件后由軟件清0。

其他眾多關(guān)于TIM寄存器可查閱《STM32F10x參考手冊》

1.4基本計(jì)數(shù)中斷過程

按照自己的理解，使能中斷及定時器后，根據(jù)時鐘來源以及預(yù)分頻器(TIMx_PSC)所設(shè)置的分頻數(shù)開始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到自動重裝載寄存器(TIMx_ARR)中所存儲的值時，狀態(tài)寄存器(TIMx_SR)中對應(yīng)的標(biāo)志位（第0位）置1，通過軟件檢查該位則可以更新事件。

例如：系統(tǒng)中APB1(TIM2被掛在APB下)時鐘頻率為36MHz，設(shè)置TIMx_PSC分頻為36000，則作為定時器TIM2的時鐘頻率為36000000/36000=1000Hz,即1秒內(nèi)內(nèi)部開關(guān)計(jì)數(shù)1000次，每次1ms,設(shè)置TIMx_ARR重裝值為1000，則計(jì)數(shù)達(dá)1000次時，TIMx_SR中第0位標(biāo)志位被置1，此時為延遲1秒。

2 TIM固件庫函數(shù)

2.1 函數(shù)TIM_DeInit

例：重設(shè)TIM2

TIM_DeInit(TIM2);

2.2 函數(shù)TIM_TimeBaseInit

TIM_TimeBaseInitTypeDef structure

TIM_TimeBaseInitTypeDef定義于文件“stm32f10x_tim.h”： 

typedef struct 

{ 

    u16 TIM_Period; 

    u16 TIM_Prescaler; 

    u8 TIM_ClockDivision; 

    u16 TIM_CounterMode; 

} TIM_TimeBaseInitTypeDef; 

TIM_Period 

TIM_Period設(shè)置了在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值。它的取值必須在0x0000和0xFFFF之間。

TIM_Prescaler 

TIM_Prescaler設(shè)置了用來作為TIMx時鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值。它的取值必須在0x0000和0xFFFF之間。

TIM_ClockDivision 

TIM_ClockDivision設(shè)置了時鐘分割。該參數(shù)取值見下表。

TIM_CounterMode 

TIM_CounterMode選擇了計(jì)數(shù)器模式。該參數(shù)取值見下表。

例： 

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFFFF; 

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0xF; 

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; 

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; 

TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);

2.3 函數(shù)TIM_ClearFlag

TIM_FLAG值

例：

TIM_ClearFlag(TIM2,TIME_FLAG_Update);

2.4 函數(shù)TIM_ITConfig

TIM_IT值

例：

TIM_ITConfig(TIM2,TIME_FLAG_Update,ENABLE);

2.5 函數(shù)TIM_Cmd

例：

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

3 例程程序

本例程主要使用TIM2進(jìn)行精準(zhǔn)延時并亮滅LED燈，其中NVIC部分暫做了解，后面再繼續(xù)深入。另外，需要注意3.0以后版本的固件庫相比2.0版有所更改，如刪除舊版NVIC部分函數(shù)，或移動至misc.c文件中，通道名TIM2_IRQChannel更改為TIM2_IRQn等。完整構(gòu)架：

完整代碼：

#include "stm32f10x.h"

    void delay1ms(u32 nTimer);

    void GPIO_Configuration(void);

    void TIM2_IRQHandler(void);

    void Timer2_Configuration(void);

    void NVIC_Configuration(void);

int main(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能GPIOC時鐘

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能TIM2時鐘

GPIO_Configuration();

NVIC_Configuration();//配置中斷

Timer2_Configuration();//配置定時器

  while(1)

  {

    GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_6);

    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_8);

    delay1ms(1000);

    GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_8);

    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_6);

    delay1ms(1000);

    GPIO_Write(GPIOC,0x0140);

    delay1ms(2000);

    GPIO_Write(GPIOC,0x0280);

    delay1ms(2000);

   }

}

void GPIO_Configuration(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

  GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

}

void Timer2_Configuration(void)

{

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

  TIM_DeInit(TIM2);//使用缺省值初始化TIM外設(shè)寄存器

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1;//自動重裝載寄存器值為1

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

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//采樣分頻倍數(shù)1,未明該語句作用。

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//上升模式

  TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

  TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);//清除更新標(biāo)志位

  TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能中斷

  TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能TIM2定時器

}

void NVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PriorityGroup_0);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //3.0版以后的函數(shù)庫將各通道TIM2_IRQChanel改名TIM2_IRQn

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//NVIC_Init函數(shù)被包含在misc.c文件中。

}

volatile u32 gTimer;

void TIM2_IRQHandler(void)

{

  if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)//檢查溢出信號

  {

    TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);//清除溢出標(biāo)志

    gTimer--;

  }

}

void delay1ms(u32 nTimer)

{

 gTimer=nTimer;

 while(gTimer);

}

完成編譯并燒錄后，開發(fā)板上四個ＬＥＤ燈先相鄰兩兩亮滅，亮滅時間延遲１秒，然后交替兩兩亮滅，亮滅時間延遲２秒。

參考文獻(xiàn)

[1] Sharkdo.STM32用定時器精確延時的方法  [EB/OL].http://www.cnblogs.com/sharkdo/archive/2011/03/23/1993036.html,2011-03-23/2012-10-14

[2] Cdzlllfe.stm32 通用定時器精確延時程序[EB/OL].

http://blog.sina.com.cn/s/blog_88534dff01010t1a.html,2011-12-17/2012-10-14

[3]福州芯達(dá)工作室.《STM32入門系列教程——定時器與蜂鳴器》[EB/OL]. http://ishare.iask.sina.com.cn/f/10918196.html,2010-10-20/2012-10-14.

[4]正點(diǎn)電子.《Stm32不完全手冊》[EB/OL]. http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4517523,2011-01-17/2012-10-15

[5]半壺水，《STM32 菜鳥學(xué)習(xí)手冊-羅嗦版》，http://wenku.baidu.com/view/fc7c7d20ccbff121dd3683da.html, 2012-08-19.

[6] ST.《如何從STM32F10xxx固件庫V2.0.3 升級為STM32F10xxx標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫V3.0.0》[EB/OL]. http://ishare.iask.sina.com.cn/f/18297257.html?from=like，2011-08-22/2012-09-09.