基础定时器实验
7.1 STM32定时器概述
STM32内部共有8个定时器，其中Timer1和Timer8属于高级定时器，Timer2~Timer5属于通用定时器，8个定时器的资源独立，互不影响。
STM32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。
通用定时器的内部结构如下图所示。
7.2 相关寄存器
要使用通用定时器的基本功能，一共需要配置4个寄存器，剩余的寄存器都是在输入捕获和输出比较中使用到的。
7.2.1 控制寄存器1：TIMx_CR1
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| - | CKD[1:0] | ARE | CMS[1:0] | DIR | OPM | URS | UDIS | CEN |
Bit 9~Bit 8：时钟分频系数，定义定时器输入时钟频率与数字滤波器采样频率之间的分频系数
00：采样频率与定时器输入频率相等
01：采样频率是定时器输入频率的2倍
10：采样频率是定时器输入频率的4倍
11：保留
Bit 7：自动重装载使能
0：TIMx_ARR寄存器中没有缓冲
1：TIMx_ARR寄存器的数据装入缓存器
Bit 6~Bit 5：选择中央对齐模式
00：边沿对齐模式，计数器根据方向位DIR计数
01：中央对齐模式1，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下计数时被设置
10：中央对齐模式2，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向上计数时被设置
11：中央对齐模式3，计数器交替向上向下计数，当TIMx_CCMRx中的CCxS=00时，计数器向下和向上计数时 被均设置
Bit 4：计数方向
0：向上计数，计数器从0计数到TIMx_ARR寄存器的数据时重新从0开始并产生一个计数器溢出事件
1：向下计数，计数器从TIMx_ARR寄存器的数据计数到0时重新从TIMx_ARR寄存器的数据开始并产生一个计数器溢出事件
Bit 3：单脉冲模式
0：发生更新事件时计数器不停止
1：在发生下一次更新事件时，计数器停止
Bit 2：更新请求源
0：如果使能了更新中断或DMA请求，计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新都产生更新中断或DMA请求
1：如果使能了更新中断或DMA请求，只有计数器溢出才产生更新中断或DMA请求
Bit 1：禁止更新
0：允许UEV。更新事件由计数器溢出/设置UG位/从模式控制器产生更新事件产生
1：不产生更新事件
Bit 0：使能计数器
0：禁止计数器
1：使能计数器
7.2.2 DMA/中断使能寄存器：TIMx_DIER
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| - | TDE | - | CC4DE | CC3DE | CC2DE | CC1DE | UDE | - | TIE | - | CC4IE | CC3IE | CC2IE | CC1IE | UIE |
Bit 14：允许触发DMA请求
0：禁止触发DMA请求
1：允许触发DMA请求
Bit 12：允许捕获/比较4的DMA请求
0：禁止捕获/比较4的DMA请求
1：允许捕获/比较4的DMA请求
Bit 11：允许捕获/比较3的DMA请求
0：禁止捕获/比较3的DMA请求
1：允许捕获/比较3的DMA请求
Bit 10：允许捕获/比较2的DMA请求
0：禁止捕获/比较2的DMA请求
1：允许捕获/比较2的DMA请求
Bit 9：允许捕获/比较1的DMA请求
0：禁止捕获/比较1的DMA请求
1：允许捕获/比较1的DMA请求
Bit 8：允许更新的DMA请求
0：禁止更新的DMA请求
1：允许更新的DMA请求
Bit 6：触发中断使能
0：禁止触发中断
1：允许触发中断
Bit 4：允许捕获/比较4的中断
0：禁止捕获/比较4的中断
1：允许捕获/比较4的中断
Bit 3：允许捕获/比较3的中断
0：禁止捕获/比较3的中断
1：允许捕获/比较3的中断
Bit 2：允许捕获/比较2的中断
0：禁止捕获/比较2的中断
1：允许捕获/比较2的中断
Bit 1：允许捕获/比较1的中断
0：禁止捕获/比较1的中断
1：允许捕获/比较1的中断
Bit 0：允许更新中断
0：禁止更新中断
1：允许更新中断
7.2.3 预分频寄存器：TIMx_PSC
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PSC[15:0] |
Bit 15~Bit 0：预分频器的值，计数器的时钟频率计算公式为
7.2.4 自动重装载寄存器：TIMx_ARR
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ARR[15:0] |
Bit 15~Bit 0：自动重装载的值，该值就是传送到实际的自动重装载寄存器的数值，当该寄存器的值为空时，计数器不工作。
7.2.5 状态寄存器：TIMx_SR
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| - | CC4OF | CC3OF | CC2OF | CC1OF | - | TIF | - | CC4IF | CC3IF | CC2IF | CC1IF | UIF |
Bit 12：捕获/比较4重复捕获标记
0：无重复捕获产生
1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR4寄存器时，CC4IF的状态已经为1
Bit 11：捕获/比较3重复捕获标记
0：无重复捕获产生
1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR3寄存器时，CC3IF的状态已经为1
Bit 10：捕获/比较2重复捕获标记
0：无重复捕获产生
1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR2寄存器时，CC2IF的状态已经为1
Bit 9：捕获/比较1重复捕获标记
0：无重复捕获产生
1：当计数器的值捕获到TIMx_CCR1寄存器时，CC1IF的状态已经为1
Bit 6：触发器中断标记
0：无触发事件产生
1：触发器中断等待响应
Bit 4：捕获/比较4中断标记
**通道CC4配置为输出模式** ：
0：无匹配发生
1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR4的值匹配
**通道CC4配置为输入模式** ：
0：没有输入捕获产生
1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR4中（在IC4上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 3：捕获/比较3中断标记
** 通道CC3配置为输出模式** ：
0：无匹配发生
1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR3的值匹配
**通道CC3配置为输入模式** ：
0：没有输入捕获产生
1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR3中（在IC3上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 2：捕获/比较2中断标记
**通道CC2配置为输出模式** ：
0：无匹配发生
1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR2的值匹配
**通道CC2配置为输入模式** ：
0：没有输入捕获产生
1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR2中（在IC2上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 1：捕获/比较1中断标记
**通道CC1配置为输出模式** ：
0：无匹配发生
1：TIMx_CNT的值与TIMx_CCR1的值匹配
**通道CC1配置为输入模式** ：
0：没有输入捕获产生
1：计数器值已经被捕获到TIMx_CCR1中（在IC1上检测到与所选极性相同的边沿）
Bit 0：更新中断标记
0：无更新事件产生
1：更新中断等待响应，当产生更新事件时该位由硬件置1，由软件清0
7.2.6 计数器：TIMx_CNT
| 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CNT[15:0] |
Bit 15~Bit 0：计数器的值
7.3 定时器例程
利用定时器1实现LED以1Hz闪烁，LED接在PA1上。
（1）创建TIM1驱动文件，tim.c和tim.h，并将文件添加进工程。
（2）在寄存器文件中添加定义如下图所示。
添加定时器地址
添加定时器结构体映射
（3）tim.h写入如下图所示代码
（4）tim.c写入如下所示代码
#include "tim.h"
/***************************************************
Name :TIM7_IRQHandler
Function :TIM7中断服务函数
Paramater :None
Return :None
***************************************************/
u8 TIM1_Count ;
void TIM1_UP_IRQHandler()
{
if( ( TIM1->SR&0x01 )==0x01 )
{
TIM1_Count ++ ;
if( TIM1_Count==1 )
LED = 0 ;
else if( TIM1_Count==2 )
{
LED = 1 ;
TIM1_Count = 0 ;
}
}
TIM1->SR &= ~( 1<<0 ) ;
}
/***************************************************
Name :TIM7_Init
Function :TIM7初始化
Paramater :
psc:预分频系数
arr:重装载值
Return :None
***************************************************/
void TIM1_Init( u16 psc, u16 arr )
{
//LED初始化
RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;
GPIOA->CRL &= 0xFFFFFF0F ;
GPIOA->CRL |= 0x00000030 ;
LED = 1 ;
//定时器初始化
RCC->APB2ENR |= 1<<11 ;
TIM1->DIER |= 1<<0 ;
TIM1->PSC = psc ;
TIM1->ARR = arr ;
TIM1->CR1 |= 1<<0 ;
NVIC_Init( 3, 2, TIM1_UP_IRQn, 2 ) ;
}
（5）主函数编写如下所示代码
7.4 软件仿真截图
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