前言
本文主要基于stm32f103系列讲解定时器中断进行计时代替延时函数,其中思路和原理同时适用于其他系列的单片机。
一、使用定时器中断的优缺点
相较于普通延时函数(delay),定时器中断计时无论是从代码的体量,还是使用,都要比延时函数更多更复杂,也更难理解。既然延时函数如此便捷,那我们又为什么不使用它呢?
首先在使用延时函数时,程序会停止在延时函数的位置,直到延时结束,在一些简单程序,使用延时函数的影响确实可以忽略不计,但是过多的延时函数会使程序变得臃肿,编译执行时间大大增加,程序的精度会下降,例如利用按键控制led灯时,led灯会不受按键控制,出现时灵时不灵的情况,这种情况就是延时函数使用过多造成的,更严重的甚至会造成单片机宕机。
所以,为了避免这种情况的发生,我们可以使用定时器中断来代替延时函数,下面是我个人的一些理解和认识,如有不足,欢迎指正。
二、使用步骤
1.原理思路
首先,我们需要配置一个定时器,stm32一般选用通用定时器即可,我们可以利用定时器初始化函数设定定时器计时一次的时间,公式如下:
定时时间=(arr+1)(psc+1)/Tclk
其中arr为自动重装载值,psc为预分频系数,TCLK为时钟频率,例如:TCLK=72MHz,那么psc=71,所以可以理解为时间就是(arr+1)微妙,那么如果我想定时1ms,arr取999即可(arr,psc为定时器初始化函数形参)。
当定时器的计数器计数到自动重装载值时,进入中断服务函数,这时我们需要设置一个标志位(flag)和作为计数用的值(count),每次进入中断count执行自加或自减,当其自加或自减到设置的数值时,标志位反转。
例如:定时200ms,已知1ms进入一次中断,标志位flag初始值为0,那么让count自加到200,因为每次自加是1ms,自加两百次就是200ms,这时flag置1表示到达200毫秒并可以执行相关程序。
2.相关代码
(1).定时器初始化
(这里我初始的是TIM2)
TIMER.H
#ifndef __TIMER_H #define __TIMER_H #include "sys.h" #include "stm32f10x_tim.h" void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc);//通用定时器的初始化函数;arr:自动重装载值psc:预分频系数 #endif
TIMER.C
#include "TIMER.h" void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)//通用定时器3的初始化函数 { //定义相关结构体 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStrue;//定义一个定时器初始化的结构体 NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;//定义中断优先级初始化的函数 //使能定时器时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能通用定时器3的时钟 //设置并初始化定时器TIM2 TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//计数模式设置为向上计数 TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Period=arr;//计数器模式为向上计数时,定时器从0开始计数,超过arr //触发定时中断服务函数 TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Prescaler=psc;//预分频系数,决定每一个计数的时长 TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//一般不使用,默认为TIM_CKD_DIV1 TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStrue);//根据参数初始化定时器TIM3 //使能定时器中断 TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能TIM3的中断,中断模式为更新中断 //初始化定时器中断,定时器中断优先级设置 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;//中断通道设置为TIM3 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能中断 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占优先级为1级 NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//响应优先级为1级 NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);//根据参数初始化中断寄存器 //使能定时器 TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能通用定时器TIM2 }
(2).stm32f10x_it.c(该文件专门用于存放中断服务函数)
#include "stm32f10x_it.h" extern u8 flag;//标志位 void TIM2_IRQHandler() { static u8 count; if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)==1) //当发生中断时状态寄存器(TIMx_SR)的bit0会被硬件 //置1 { if(count--==0) { count=20; flag=1; } TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //状态寄存器(TIMx_SR)的bit0置0 } }
(3).主函数main.c
#include "stm32f10x.h" #include "stm32f10x_conf.h" #include "sys.h" u8 flag=0; int main(void) { delay_init(); //初始化延时函数 LED_Init(); //初始化led灯 TIM2_Int_Init(9999,71); //定时10ms进入一次中断 while(1) { if(flag==1) //标志位置一代表一次定时完成 { PAout(2)=~PAout(2); //led2取反 flag=0; //标志位置0,再次计时(该程序设置一次定时为200ms) } } }
3.效果:
每隔200msLED灯闪烁。
总结
以上是本人对定时器中断的一些认识(本人小白),其中有些地方讲解不到位,还望各位指正,欢迎评论区留言。
审核编辑:汤梓红
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