Day04 嵌入式---基本定时器

定时器概述

1、软件定时原理

使⽤纯软件的⽅式实现定时功能。

存在的问题：定时不太精准。CPU死等。

1）压栈出栈需要花费时间

2）ARM流⽔线体系架构的原因

2、定时器定时原理

使用精准的时基，通过硬件方式，实现定时功能

时基单元：

分频模块(PSC)：对外来的时钟进⾏分频。

计数模块(CNT)：对来⾃分频模块输出的时钟脉冲进⾏计数。

⾃动重装载模块(ARR)：它存储的是计数器的⽬标值，计数器每次累加就⽐较⼆者，⼆者相等计数器溢

出，当计数器溢出时，然后清零计数器寄存器。

核心：计时器

特性表：

常规定时器个数：TIM1 ~ TIM14 ⼗四个定时器

基本定时器：TIM6 TIM7

通⽤定时器：TIM2-TIM5 TIM9-TIM14

⾼级定时器：TIM1 TIM8

3、定时器分类

计数模式和溢出条件

基本定时器

1、概念

STM32F407 基本定时器由时钟源、控制器、时基单元组成。 有两个基本定时器 TIM6 和 TIM7，它们

的功能完全相同，资源是完全独⽴的，可以同时使⽤。

2、特性

＜１＞16位的递增计数器。（计数值：0-65535）

＜２＞16位的预分频器。（分频系数：1-65536）

＜３＞可以发出⼀个触发信号，触发DAC进⾏数模转换

＜４＞在事件更新时（计数器溢出），可以产⽣中断 和 DMA请求

框图

溢出条件：CNT == ARR

时钟源：

＜１＞定时器的核⼼是计算器，要实现计数功能，⾸先要给它⼀个时钟源。基本定时器时钟挂

载在 APB1 总线，所以它的时钟来⾃于 APB1 总线，但是基本定时器时钟不是直接由 APB1总线直

接提供，⽽是先经过⼀个倍频器。

＜２＞当 APB1 的预分频器系数为 1 时，这个倍频器系数为 1，当 APB1 的预分频器系数≥2

分频时，这个倍频器系数就为 2 。

＜３＞我们知道APB１的分频系数为４，≥２，所以，倍频系数为２，基本定时器的时钟源为 42

ｘ２＝84MHZ

控制器：控制定时器复位、使能、计数等功能之外，还可以⽤于触发 DAC 转换。

时基单元

＜１＞fCK_CNT的时钟计算： fCK_PSC / (PSC[15:0]+1)

＜２＞预分频器寄存器(TIMx_PSC)可以在运⾏过程中修改它的数值，新的预分频数值将在下

⼀个更新事件时起作⽤。

＜３＞影⼦寄存器：实际起作⽤的寄存器，不可直接访问。当更新事件发⽣时，值才写⼊影⼦

寄存器（可配置）。

定时器中断配置

<1>开启TIM时钟， RCC_APB1PeriphClockCmd();//根据不同定时器选择对应时钟函数

<2>配置NVIC， NVIC_Init();

<3>配置TIM，TIM_TimeBaseInit();

<4>开启中断。TIM_ITConfig();

<5>使能定时器：TIM_ITCmd();

<6>重写中断函数，TIM6_DAC_IRQHandler（）

<7>清除中断标志位。void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);

时间

Tout：溢出时间，即定时多长时间
TIMxCLK：定时器时钟频率

1. //定时器时钟源 TIMxCLK = 2 * PCLK1 25     
2. //        PCLK1 = HCLK / 4 26     
3. //        => TIMxCLK=HCLK/2=SystemCoreClock/2=84MHz 

ARR：定时器周期，初始化结构体时用 TIM_Period 表示

PSC：预分频大小，初始化结构体时用 TIM_Prescaler 表示
 
比如我们需要一个 1s 周期的定时器，具体这两个寄存器值该如何设置。

假设，我们先设置 TIMx_ARR寄存器值为 9999 ，即当 TIMx_CNT 从 0 开始计算，刚好等于 9999 时生成事件，总共计数 10000 次，那么如果此时时钟源周期 为 100us 即可得到刚好 1s 的定时周期。

接下来问题就是设置 TIMx_PSC 寄存器值使得 CK_CNT 输出为 100us 周期 (10000Hz) 的时钟。预分频器的输入时钟 CK_PSC 为 84MHz，所以设置预分频器值为 (8400-1) 即可满 足。

实验

使⽤基本定时器实现定时中断的功能，当计数事件溢出时，点亮LED。

void Tim_Init()
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6,ENABLE);
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct1;
    NVIC_InitStruct1.NVIC_IRQChannel=TIM6_DAC_IRQn;
    NVIC_InitStruct1.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
    NVIC_InitStruct1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;
    NVIC_InitStruct1.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct1);
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct1;
    TIM_TimeBaseInitStruct1.TIM_Period=4999;
    TIM_TimeBaseInitStruct1.TIM_Prescaler=8399;
    TIM_TimeBaseInit(TIM6,&TIM_TimeBaseInitStruct1);
    TIM_ITConfig(TIM6,TIM_IT_Update,ENABLE); //定时中断配置
  TIM_Cmd(TIM6,ENABLE); //使能定时器
}
void TIM6_DAC_IRQHandler(void) //重写定时器中断函数
{
 if(TIM_GetITStatus(TIM6,TIM_IT_Update) == SET)
 {
 
 GPIO_ToggleBits(GPIOF,GPIO_Pin_9); //翻转电平
 GPIO_ToggleBits(GPIOF,GPIO_Pin_10);
 TIM_ClearITPendingBit(TIM6,TIM_IT_Update);
 } 
}
int main()
{
    Tim_Init();
    Led_Init();
    Led1_Close();
    Led2_Close();
    while(1)
    {
              TIM6_DAC_IRQHandler();
    }
}