基本定时器

本节主要介绍以下内容：

定时器简介

基本定时器功能框图

一、定时器功能

定时器功能：定时、输出比较、输入捕获、互补输出

定时器分类：基本定时器、通用定时器、高级定时器

定时器资源：F103系列有2个高级定时器TIM1和TIM8,4个通用定时器TIM2/3/4/5、2个基本定时器

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?TIM6和TIM7.

定时器特性：

二、基本定时器功能框图讲解

2.1 基本定时器功能简介

1. -计数器16bit，只能向上计数，只有TIM6和TIM7
2. -没有外部的GPIO，是内部资源，只能用来定时
3. -时钟来自PCLK1，为72M，可实现1~65536分频

PLCK1最大36MHZ,所以APB1预分频系数为2，当?APB1预分频系数为2时，则频率×2 = 72M

①时钟源

• -时钟源来自RCC的TIMx_CLK（属于内部的CK_INT）
• -TIMx_CLK等于多少呢？如何确定？? ? 72M

????????定时器时钟 TIMxCLK，即内部时钟 CK_INT，经 APB1 预分频器后分频提供，如果APB1 预分频系数等于 1，则频率不变，否则频率乘以 2，库函数中 APB1 预分频的系数是2，即PCLK1=36M，所以定时器时钟 TIMxCLK=36*2=72M。

具体的查看：RCC时钟树框图

②计数器时钟? ? ??

????????定时器时钟经过PSC预分频器之后，即CK_CNT，用来驱动计数器计数，PSC是一个16位的预分频器，可以对定时器时钟TIMxCLK进行1-65536之间的任何一个数进行分频。具体计算方式为：CK_CNT=IMxCLK/(PSC+1)

③计数器

????????计数器CNT是一个16位的计数器，只能往上计数，最大计数值为65535.当计数达到自动重载寄存器的时候，产生更新事件，并清零从头开始计数。

④自动重装载寄存器

????????自动重装载寄存器ARR是一个16位的寄存器，这里面装的计数器能计数的最大数值。当计数到这个值的时候，如果使能了中断，定时器就会产生溢出中断。

????????定时器最主要的就是时基部分：包括 预分频器（PSC）、计数器(CNT)、自动重装载寄存器(ARR)。?

⑤ 定时时间的计算

????????定时器的定时时间等于计数器的中断周期乘以中断的次数，计数器在CK_CNT的驱动下，计一个数的时间则是CK_CLK的倒数，等于：1/（TIMxCLK/(PSC+1)，产生一次中断的时间则等于：1/（CK_CLK * ARR）。如果在中断服务程序里面设置一个变量time,用来记录中断的次数，那么就可以计算出我们需要定时的时间等于：1/CK_CLK *(ARR+1)*time。

如何实现500mS的定时

1、PSC = 72-1，定时器频率=72M/(PSC+1)=1MHZ

2、ARR = 1000-1，从0计数到999，则计了1000次

3、中断周期T = 1000 *1/1000000 = 1mS

三、定时器初始化结构体详解

????????在标准库函数头文件stm32f10x_tim.h 中对定时器外设建立了四个初始化结构体，基本定时器只用到其中一个即TIM_TimeBaseInitTypeDef????????

1. ? TIM_Prescaler：定时器预分频器设置，时钟源经过该预分频器才是定时器时钟，它设定TIMx_PSC 寄存器的值。可设置范围为0 至65535，实现1 至65536 分频。
2. TIM_CounterMode：定时器计数方式，可设置为向上计数、向下计数以及三种中心对齐模式，基本定时器只能是向上计数，即TIMx_CNT只能从0开始递增，并且无需初始化。
3. TIM_Period：定时器周期，实际就是设定自动重载寄存器的值，在事件生成时更新到影子寄存器，可设置范围为0 至65535。
4. TIM_ClockDivision：时钟分频，设置定时器时钟CK_INT频率与数字滤波器采样时钟分频比，基本定时器没有此功能，不用设置。
5. TIM_RepetitionCounter：重复计数器，属于高级控制寄存器专用寄存器位，利用它可
   以非常容易控制输出PWM的个数。这里不用设置。

????????虽然定时器基本初始化结构体有5 个成员，但对于基本定时器只需设置其中两个就可
以，想想使用基本定时器就是简单。TIM_Prescaler：定时器预分频器设置 与?TIM_Period：定时器周期。

3.1 基本定时器定时实验

硬件设计：?

????????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。

软件设计：

编程要点：

1-配置时基初始化结构体

2-开启定时器更新中断（即定时时间到了）

3-配置中断优先级

4-使能定时器

5-编写中断服务函数

6-编写main函数

????????通用定时器和高级定时器的定时编程要点跟基本定时器差不多，只是还要再选择下计
数器的计数模式，是向上还是向下。因为基本定时器只能向上计数，且没有配置计数模式
的寄存器，默认是向上。

bsp_TiMbase.h

#ifndef __BSP_TIMEBASE_H
#define __BSP_TIMEBASE_H


#include "stm32f10x.h"


/********************基本定时器TIM参数定义，只限TIM6、7************/
#define BASIC_TIM6 // 如果使用TIM7，注释掉这个宏即可

#ifdef  BASIC_TIM6 // 使用基本定时器TIM6
#define            BASIC_TIM                   TIM6
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM6
#define            BASIC_TIM_Period            (1000-1)
#define            BASIC_TIM_Prescaler         71
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM6_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM6_IRQHandler

#else  // 使用基本定时器TIM7
#define            BASIC_TIM                   TIM7
#define            BASIC_TIM_APBxClock_FUN     RCC_APB1PeriphClockCmd
#define            BASIC_TIM_CLK               RCC_APB1Periph_TIM7
#define            BASIC_TIM_Period            1000-1
#define            BASIC_TIM_Prescaler         71
#define            BASIC_TIM_IRQ               TIM7_IRQn
#define            BASIC_TIM_IRQHandler        TIM7_IRQHandler

#endif
/**************************函数声明********************************/

void BASIC_TIM_Init(void);


#endif	/* __BSP_TIMEBASE_H */

bsp_TiMbase.c

// 基本定时器TIMx,x[6,7]定时初始化函数

#include "bsp_TiMbase.h" 

// 中断优先级配置
static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    // 设置中断组为0
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		
		// 设置中断来源
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ;	
		// 设置主优先级为 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	 
	  // 设置抢占优先级为3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*
 * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
 * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
 * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
 *-----------------------------------------------------------------------------
 *typedef struct
 *{ TIM_Prescaler            都有
 *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有，其他都有
 *  TIM_Period               都有
 *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有，其他都有
 *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有
 *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
 *-----------------------------------------------------------------------------
 */


static void BASIC_TIM_Mode_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
		
		// 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
    BASIC_TIM_APBxClock_FUN(BASIC_TIM_CLK, ENABLE);
	
		// 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = BASIC_TIM_Period;	

	  // 时钟预分频数为
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= BASIC_TIM_Prescaler;
	
		// 时钟分频因子 ，基本定时器没有，不用管
    //TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
		
		// 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_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; 
		
		// 重复计数器的值，基本定时器没有，不用管
		//TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	
	  // 初始化定时器
    TIM_TimeBaseInit(BASIC_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);
		
		// 清除计数器中断标志位
    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);
		
		// 使能计数器
    TIM_Cmd(BASIC_TIM, ENABLE);	
}

void BASIC_TIM_Init(void)
{
	BASIC_TIM_NVIC_Config();
	BASIC_TIM_Mode_Config();
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

main.c

// 基本定时器TIMx,x[6,7]定时应用
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_TiMbase.h"

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

/**
  * @brief  主函数
  * @param  无  
  * @retval 无
  */
int main(void)
{
	/* led 端口配置 */ 
	LED_GPIO_Config();
	
	BASIC_TIM_Init();
	
  while(1)
  {
    if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 时间到 */
    {
      time = 0;
			/* LED1 取反 */      
			LED1_TOGGLE; 
    }        
  }
}
/*********************************************END OF FILE**********************/