STM32CubeMX系列 | 定时器中断

1.定时器中断

STM32的定时器功能十分强大，有高级定时器（TIM1和TIM8）、通用定时器（TIM2~TIM5）和基本定时器（TIM6和TIM7）；本实验主要介绍难度适中的通用定时器，通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。它适用于多种场合，包括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)。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。每个定时器都是完全独立的，没有互相共享任何资源。
通用TIMx (TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：


可编程的自由运行递减计算器


条件复位：当递减计数器的值小于0x40，则产生复位；当递减计数器在窗口外被重新装载，则产生复位


如果启动了看门狗并且允许中断，当递减计数器等于0x40时产生早期唤醒中断（EWI），它可用于重新装载计数器以避免WWDG复位


16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器


16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意数值


4个独立通道：输入捕获；输出比较；PWM生成(边缘或中间对齐模式)；单脉冲模式输出


使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路


如下事件发生时产生中断/DMA：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)；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)；输入捕获；输出比较


支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路


触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理


通用定时器框图

定时器时基部分

2.硬件设计

本实验通过TIM3的中断来控制D1的亮灭，需要用到的硬件资源有：


指示灯D1和D2
定时器TIM3

3.软件设计


3.1 STM32CubeMX设置


➡️ RCC设置外接HSE，时钟设置为72M；TIM3的时钟挂载在APB1 Time Clocks上为72MHz


➡️ PC0和PC1设置为GPIO推挽输出模式、上拉、高速、默认输出电平为高电平


➡️ 激活TIM3定时器，时钟源选择为内部时钟，PSC预分频设置为7200-1，向上计数，自动重装载值(ARR)设置为10000-1，在NVIC设置中激活TIM3定时器中断；根据公式可算出：计数器时钟CK_CNT = 72M/7200 = 10000Hz，计时器中断时间为 ARR/10000 = 1s

➡️输入工程名，选择路径（不要有中文），选择MDK-ARM V5；勾选Generated periphera initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per IP ；点击GENERATE CODE，生成工程代码


3.2 MDK-ARM软件编程


➡️ 在tim.c文件中可以看到定时器的初始化函数

1. void MX_TIM3_Init(void){
   
2.   TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
   
3.   TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
   
4. 
   
5.   htim3.Instance = TIM3;
   
6.   htim3.Init.Prescaler = 7200-1;
   
7.   htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
   
8.   htim3.Init.Period = 10000-1;
   
9.   htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
   
10.   htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
    
11.   if (HAL_TIM_Base_Init(&htim3) != HAL_OK){
    
12.     Error_Handler();
    
13.   }
    
14.   sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    
15.   if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3, &sClockSourceConfig) != HAL_OK){
    
16.     Error_Handler();
    
17.   }
    
18.   sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    
19.   sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    
20.   if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3, &sMasterConfig) != HAL_OK){
    
21.     Error_Handler();
    
22.   }
    
23. }

复制代码

找到弱符号周期运行回调函数原型，并在tim.c中自定义该回调函数
__weak void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)

1. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
   
2.   if(htim == &htim3){
   
3.     //LED1状态每1s翻转一次
   
4.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);       
   
5.   }
   
6. }

复制代码

➡️ 在main函数中编写相关代码，在while中使LED2每500ms翻转一次

1. int main(void){
   
2.   HAL_Init();
   
3.   SystemClock_Config();
   
4.   MX_GPIO_Init();
   
5.   MX_TIM3_Init();
   
6.   //启动定时器中断模式计数
   
7.   HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);               
   
8.   while (1){
   
9.     //LED2状态每500ms翻转一次
   
10.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_1);       
    
11.     HAL_Delay(500);
    
12.   }
    
13. }

复制代码

4.下载验证
编译无误后下载到开发板，可以看到LED1每1s状态翻转一次，LED2每500ms状态翻转一次