实验七：定时器中断实验

微控制器

综合设计与实训实验名称：实验七定时器中断实验

实验七：定时器中断实验

1 实训任务

(1) 设置定时器时钟，自动重装载值，分频系数和计数方式；

(2) 设置定时器中断优先级；

(3) 通过编写延时函数实现定时器中断。

1．1 实验说明

STM32的通用定时器是由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的通用定时器的用途：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，可以使脉冲长度和波形周期在几个微秒到几个毫秒间调整。

STM32F10x的通用TIMx(TIM2、TIM3、TIM4和TIM5)定时器功能包括：

(1)6位向上、向下、向上/向下自动装载计数器(TIMx_CNT)。

(2) 16位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为1～65535之间的任意数值。

(3) 4个独立通道(TIMx_CH1~4)，这些通道可以用来作为：

A．输入捕获

B．输出比较

C．PWM生成(边缘或中间对齐模式)

D．单脉冲模式输出

(4) 可使用外部信号(TIMx_ETR)控制定时器和定时器互连(可以用1个定时器控制另外一个定时器)的同步电路。

(5) 如下事件发生时产生中断/DMA：

A．更新：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)

B．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)

C．输入捕获

D．输出比较

E．支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路

F．触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

定时器的时钟来源有4个：

(1)内部时钟(CK_INT)

(2) 外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)

(3)外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)

(4) 内部触发输入(ITRx)：使用A定时器作为B定时器的预分频器(A为B 提供时钟)。

这些时钟，具体选择哪个可以通过TIMx_SMCR寄存器的相关位来设置。这里的CK_INT时钟是从APB1倍频来的，除非APB1的时钟分频数设置为1，否则通用定时器TIMx的时钟是APB1时钟的2倍，当APB1的时钟不分频的时候，通用定时器TIMx的时钟就等于APB1的时钟。这里还要注意的就是高级定时器的时钟不是来自APB1，而是来自APB2。

本实验使用定时器3产生溢出中断，在中断服务函数里面翻转LED上的电平，来指示定时器中断的产生。定时器相关的库函数主要集中在固件库文件stm32f10x_tim.h和stm32f10x_tim.c文件中。

1．2 实验步骤

(1) 在实训平台上将PE4和PE5分别连接LED灯；

(2) 复制上一个实验工程修改名称并保存为定时器中断实验；

(3) 新建timer.c和timer.h文件，添加至工程中；

(4) 编写timer.h文件，声明定时器3初始化函数；

(5) 编写timer.c文件，编写定时器3初始化函数，设置分频系数、计数方式、自动重装载计数周期值和时钟分频因子；

(6) 编写main函数，程序编译正确；

2 程序设计

(1) 新建文件夹并命名为定时器中断实验，复制粘贴之前的实验文件，将工程文件改名为TIMER.uvprojx，同时添加timer.c和timer.h文件至工程中。

(2) 编写timer.h文件。

图8.2 timer.h文件

(3) 编写timer.c文件。

a. 让TIM3时钟使能

TIM3挂载在APB1下，通过APB1总线下的使能函数来使能。

图8.3 时钟使能

b. 初始化定时器参数, 设置自动重装值，分频系数，计数方式

库函数中定时器的初始化参数是通过初始化函数TIM_TimeBaseInit实现的，V oid TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,

TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct

第一个参数是确定哪一个定时器，第二个参数是定时器初始化参数结构体指针

结构体类型为TIM_TimeBaseInitTypeDef，这个结构体的定义为：

图8.4 结构体定义

这个结构体一共有5个成员变量，对于通用定时器只有前面4个参数有用，

最后一个参数TIM_RepetitionCounter在高级定时器才会用到。

c. 设置TIM3_DIER允许更新中断

寄存器的相应位使能更新中断，在库函数里面定时器中断使能是通过TIM_ITConfig函数来实现的：

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_tTIM_IT, FunctionalState NewState)；

第一个参数是选择定时器，取值为TIM1~TIM17。

第二个参数非常关键，是用来指明使能的定时器中断的类型，定时器中断的类型有很多种，包括更新中断TIM_IT_Update，触发中断TIM_IT_Trigger，以及输入捕获中断等等。

第三个参数是设定失能还是使能。

最终函数为TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update，ENABLE )；

d.TIM3中断优先级设置

在定时器中断使能之后，因为要产生中断，必不可少的要设置NVIC相关寄存器，设置中断优先级。

图8.5 中断优先级设置

e.使能TIM3

配置完后要开启定时器，通过TIM3_CR1的CEN位来设置。在固件库里面使能定时器的函数是通过TIM_Cmd函数来实现的：

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)

此时定时器3初始化函数为：