STM32 CubeIDE（七）基本定时器_stm32cubeide 温度定时采集

STM32 CubeIDE（七）基本定时器

TIM定时器

定时器(TIM)最基本的功能就是定时了，比如定时发送 USART 数据、定时采集 AD 数据等等。如果把定时器与 GPIO 结合起来使用的话可以实现非常丰富的功能，可以测量输入信号的脉冲宽度，可以生产输出波形。定时器生产 PWM 控制电机或者驱动电桥桥臂等是非常有必要深入了解的。

STM32F407 系列控制器有 2 个高级控制定时器、10 个通用定时器和 2 个基本定时器，所有定时器都是彼此独立的，不共享任何资源。它们的特性如下图所示：

基本定时器

基本定时器比高级控制定时器和通用定时器功能少，结构简单，理解起来更容易，基本定时器主要有两个功能，第一就是定时功能，生成时基，第二就是专门用于驱动数模转换器(DAC)。

①时钟源
定时器要实现计数必须有个时钟源，基本定时器时钟只能来自内部时钟，我们可以通过 RCC 专用时钟配置寄存器(RCC_DCKCFGR)的 TIMPRE 位设置所有定时器的时钟频率，一般设置该位为默认值 0，即 TIMxCLK 为总线时钟的两倍，即基本定时器的内部时钟(CK_INT)频率为 84MHz。

基本定时器只能使用内部时钟，当 TIM6 和 TIM7 控制寄存器 1(TIMx_CR1)的 CEN 位 置 1 时，启动基本定时器，并且预分频器的时钟来源就是 CK_INT。

②控制器
定时器控制器控制实现定时器功能，控制定时器复位、使能、计数是其基础功能，基本定时器还可以用于 DAC 转换触发。

③时基单元
基本定时器TIM6和TIM7的时基是由一个 16 位递增计数器及其相关的自动重载寄存器组成，主要包括以下三个部分：
● 计数器寄存器 (TIMx_CNT)
● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC)
● 自动重载寄存器 (TIMx_ARR)

预分频器 PSC，它有一个输入时钟 CK_PSC 和一个输出时钟CK_CNT。输入时钟 CK_PSC 来源于控制器部分，基本定时器只有内部时钟源所以CK_PSC 实际等于 CK_INT，即 84MHz。在不同应用场所，经常需要不同的定时频率，通过设置预分频器 PSC 的值可以非常方便得到不同的 CK_CNT，实际计算为：f[CK_CNT] 等于 f[CK_PSC] / (PSC[15:0]+1)。

在定时器使能时，计数器 TIMx_CNT 根据 CK_CNT 频率向上计数，即每来一个 CK_CNT 脉冲，TIMx_CNT 值就加 1。当 TIMx_CNT 值与 TIMx_ARR 的设定值相等时就自动生成事件并将 TIMx_CNT 清零，然后重新开始计数，如此重复以上过程。

为此可见，我们只要设置 CK_PSC 和 TIMx_ARR 这两个寄存器的值就可以控制事件生成的时间，而我们一般的应用程序就是在事件生成的回调函数中运行的。在 TIMx_CNT 递增至与 TIMx_ARR 值相等，叫做为定时器上溢。

定时周期计算

经过上面分析，我们知道定时事件生成时间主要由 TIMx_PSC 和 TIMx_ARR 两个寄存器值决定，这个也就是定时器的周期。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内。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。

定时器初始化结构体

/**
  * @brief  TIM Time base Configuration Structure definition
  */
typedef struct
{
  uint32_t Prescaler;         /*!< 预分频系数，TIMx_PSC 寄存器的值，范围0~65535，分频1~65536  */

  uint32_t CounterMode;       /*!< 计数模式  (向上计数、向下计数、向上向下计数)*/

  uint32_t Period;            /*!< 定时周期，实际是自动重装载寄存器的值  */

  uint32_t ClockDivision;     /*!< 时钟分频系数，定时器时钟 CK_INT 频率与数字滤波器采样时钟频率分频比 */

  uint32_t RepetitionCounter;  /*!< 重复计数器，属于高级控制寄存器专用寄存器位，控制输出 PWM 的个数。 */

  uint32_t AutoReloadPreload;  /*!< 自动重装载使能 */
} TIM_Base_InitTypeDef;
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定时器基本功能函数

HAL_StatusTypeDef 	HAL_TIM_Base_Init(TIM_HandleTypeDef *htim);		//定时器基本功能初始化
HAL_StatusTypeDef 	HAL_TIM_Base_Start(TIM_HandleTypeDef *htim);	//开启定时器
HAL_StatusTypeDef 	HAL_TIM_Base_Stop(TIM_HandleTypeDef *htim);		//关闭定时器
HAL_StatusTypeDef 	HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef *htim);	//开启定时器和更新中断
HAL_StatusTypeDef 	HAL_TIM_Base_Stop_IT(TIM_HandleTypeDef *htim); 	//关闭定时器和更新中断
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基本定时器实验
本次实验基于野火STM32F407-霸天虎V2开发板实现，使用基本定时器TIM6定时0.5秒，定时溢出后进入中断对LED_Green取反，形成绿灯闪烁的效果。硬件电路之前几篇文章已有说明，这里不再阐述。

打开Cube，在Timers中激活TIM6，设置分频系数8399，向上计数模式，自动重装载值4999，使能自动重装载，同时使能NVIC中断。TIM6时钟频率为84MHz，8400分频后为10KHz，即计数周期100us，计数值5000即0.5秒。


生成代码之后，在stm32f4xx_it.c中对应位置添加以下代码：

  /* USER CODE BEGIN TIM6_MspInit 1 */
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);	//打开定时器
  /* USER CODE END TIM6_MspInit 1 */
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/* USER CODE BEGIN 1 */

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim==(&htim6))
    {
    	LED_Green_Toggle;
    }
}

/* USER CODE END 1 */
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