STM32F103RCT6开发板M3单片机教程06--定时器中断

sunsili · 发表于 2021-12-21 23:57:45

本帖最后由 sunsili 于 2022-1-5 15:27 编辑

STM32F103RCT6开发板M3单片机教程06--定时器中断

除非特别说明，本章节描述的模块应用于整个STM32F103xx微控制器系列，因为我们使用是STM32F103RCT6开发板是mini最小系统板。
本教程使用是（光明谷SUN_STM32mini开发板）

首先了解一下是STM32F10X定时器(Timer)

注：

小容量产品是指闪存存储器容量在16K至32K字节之间的STM32F101xx， STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。
中容量产品是指闪存存储器容量在64K至128K字节之间的STM32F101xx， STM32F102xx和STM32F103xx微控制器。
大容量产品是指闪存存储器容量在256K至512K字节之间的STM32F101xx和STM32F103xx微控制器。

大容量的STM32F103xx增强型系列产品包含最多2个高级控制定时器、 4个普通定时器和2个基本定时器，以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。
下表比较了高级控制定时器、普通定时器和基本定时器的功能：

高级控制定时器(TIM1和TIM8)
两个高级控制定时器(TIM1和TIM8)可以被看成是分配到6个通道的三相PWM发生器，它具有带死区插入的互补PWM输出，还可以被当成完整的通用定时器。四个独立的通道可以用于：
● 输入捕获
● 输出比较
● 产生PWM(边缘或中心对齐模式)
● 单脉冲输出
配置为16位标准定时器时，它与TIMx定时器具有相同的功能。配置为16位PWM发生器时，它具有全调制能力(0~100%)。
在调试模式下，计数器可以被冻结，同时PWM输出被禁止，从而切断由这些输出所控制的开关。
很多功能都与标准的TIM定时器相同，内部结构也相同，因此高级控制定时器可以通过定时器链接功能与TIM定时器协同操作，提供同步或事件链接功能。

通用定时器(TIMx)
STM32F103xC、 STM32F103xD和STM32F103xE增强型系列产品中，内置了多达4个可同步运行的标准定时器(TIM2、 TIM3、 TIM4和TIM5)。每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道，每个通道都可用于输入捕获、输出比较、 PWM和单脉冲模式输出，在最大的封装配置中可提供最多16个输入捕获、输出比较或PWM通道。
它们还能通过定时器链接功能与高级控制定时器共同工作，提供同步或事件链接功能。在调试模式下，计数器可以被冻结。任一标准定时器都能用于产生PWM输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。
这些定时器还能够处理增量编码器的信号，也能处理1至3个霍尔传感器的数字输出。

基本定时器-TIM6和TIM7
这2个定时器主要是用于产生DAC触发信号，也可当成通用的16位时基计数器。

独立看门狗
独立的看门狗是基于一个12位的递减计数器和一个8位的预分频器，它由一个内部独立的40kHz的RC振荡器提供时钟；因为这个RC振荡器独立于主时钟，所以它可运行于停机和待机模式。它可以被当成看门狗用于在发生问题时复位整个系统，或作为一个自由定时器为应用程序提供超时管理。通过选项字节可以配置成是软件或硬件启动看门狗。在调试模式下，计数器可以被冻结。

窗口看门狗
窗口看门狗内有一个7位的递减计数器，并可以设置成自由运行。它可以被当成看门狗用于在发生问题时复位整个系统。它由主时钟驱动，具有早期预警中断功能；在调试模式下，计数器可以被冻结。

系统时基定时器
这个定时器是专用于实时操作系统，也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性：
● 24位的递减计数器
● 自动重加载功能
● 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断
● 可编程时钟源

高级控制定时器框图

了解基本概念后，今天用通用定时器(TIM２)，　写一个定时中断的程序

复制上节工程文件夹打开（这个方法比较方便）

新建源文件，编辑代码
编辑main.c, 在上节基础上增加TIM配置及中断服务函数。
1. /**********************************************************************************
2. * Sun STM32 mini Demo
4. * Description
6. TIM2 Interrupt Demo
9. * Version Date Auther Reversed History
10. ----------------------------------------------------------------------------
11. V1.0.0 2021-11-07 Lojam Fan Fisrt Created
13. * (C) Sunshine Silicon Corporation
14. * Website: http://www.sunsili.com http://sunsili.taobao.com http://bbs.sunsili.com
15. * E-Mail : fan@sunsili.com
17. **********************************************************************************/
19. #include "stm32f10x.h"
20. #include "usart.h"
21. #include "SysTick.h"
22. #include "led.h"
23. #include "key.h"
24. #include <stdio.h>
26. static u8 flag;
27. static u8 tim2_tick;
29. void Timer2_Init_Config(void);
30. void RCC_Configuration(void);
34. /*******************************************************************************
35. * 函数名 : main
36. * 描述 : 主函数，用户程序从main函数开始运行
37. * 输入 : 无
38. * 输出 : 无
39. * 返回值 : int:返回值为一个16位整形数
40. * 说明 : 无
41. *******************************************************************************/
42. int main(void)
43. {
44. u8 keyVal;
45. RCC_Configuration();
46. SysTick_Init_Config();
47. USART1_Init_Config(115200);//USART1初始化配置
48. LED_GPIO_Config();
49. Key_GPIO_Config();
50. Timer2_Init_Config(); //Timer2初始化配置
51. printf ("*===================================================*\n");
52. printf ("* * Name: Sun STM32 mini Demo Code. *************\n");
53. printf ("* * (C) Sunshine Silicon Corporation *************\n");
54. printf ("* * Website: http://www.sunsili.com *************\n");
55. printf ("* * E-Mail : fan@sunsili.com *************\n");
56. printf ("*===================================================*\n");
57. printf ("* Sun STM32 mini TIM2 Interrupt Demo code .*\n");
59. while (1)
60. {
61. if(tim2_tick)
62. {
63. tim2_tick = 0;
64. if(flag)
65. {
66. printf("LED ON\n");
68. }
69. else
70. {
71. printf("LED OFF\n");
72. }
73. }
74. }
75. }
77. /*******************************************************************************
78. * 函数名 : Timer2_Init_Config
79. * 描述 : Timer2初始化配置
80. * 输入 : 无
81. * 输出 : 无
82. * 返回 : 无
83. * 说明 : 无
84. *******************************************************************************/
85. void Timer2_Init_Config(void)
86. {
87. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
88. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
90. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //使能Timer2时钟
92. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 4999; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值(计数到5000为500ms)
93. TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值(10KHz的计数频率)
94. TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = TIM_CKD_DIV1
95. TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
96. TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
98. /*中断优先级NVIC设置*/
99. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM2中断
100. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //先占优先级1级
101. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //从优先级1级
102. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能IRQ通道
103. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //初始化NVIC寄存器
105. TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE ); //使能TIM2指定的中断
107. TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIMx外设
108. }
110. /*******************************************************************************
111. * 函数名 : TIM2_IRQHandler
112. * 描述 : 定时器2中断服务函数
113. * 输入 : 无
114. * 输出 : 无
115. * 返回 : 无
116. * 说明 : 无
117. *******************************************************************************/
118. void TIM2_IRQHandler(void) //TIM2中断服务函数
119. {
120. tim2_tick = 1;
121. if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
122. {
123. TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志
124. if(flag)
125. {
126. LED4_ON();
127. flag=0;
128. }
129. else
130. {
131. LED4_OFF();
132. flag=1;
133. }
134. }
135. }
137. /*******************************************************************************
138. * 函数名 : RCC_Configuration
139. * 描述 : 设置系统时钟为72MHZ(这个可以根据需要改)
140. * 输入 : 无
141. * 输出 : 无
142. * 返回值 : 无
143. * 说明 : STM32F107x和STM32F105x系列MCU与STM32F103x系列MCU时钟配置有所不同
144. *******************************************************************************/
145. void RCC_Configuration(void)
146. {
147. ErrorStatus HSEStartUpStatus; //外部高速时钟(HSE)的工作状态变量
149. RCC_DeInit(); //将所有与时钟相关的寄存器设置为默认值
150. RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //启动外部高速时钟HSE
151. HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待外部高速时钟(HSE)稳定
153. if(SUCCESS == HSEStartUpStatus) //如果外部高速时钟已经稳定
154. {
155. /* Enable Prefetch Buffer */
156. FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Flash设置
157. /* Flash 2 wait state */
158. FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
161. RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置AHB时钟等于系统时钟(1分频)/72MHZ
162. RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //设置APB2时钟和HCLK时钟相等/72MHz(最大为72MHz)
163. RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //设置APB1时钟是HCLK时钟的2分频/36MHz(最大为36MHz)
165. RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz
168. RCC_PLLCmd(ENABLE); //使能PLL
169. while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //等待PLL稳定
171. RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //设置系统时钟的时钟源为PLL
173. while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //检查系统的时钟源是否是PLL
174. RCC_ClockSecuritySystemCmd(ENABLE); //使能系统安全时钟
176. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
177. }
178. }
182. /******************* (C) COPYRIGHT SUNSHINE SILICON **************************
183. ******************** END OF FILE main.c *******************/
复制代码
编译调试
保存直接编译，发现编译出错, 因为未添加tim库。解决方法添加库文件stm32f10x_tim.c
重新编译，通过。
调试
方法不再重复，经过前两节练习，大家应该是会了.
看到效果是，　LED 1s闪烁一次, uart1 定时打印LED状态
总结课后作业
改变TIM定时中断频率

工程源码

06STM32F103RCT6_TIM2_INT.zip (318.44 KB, 下载次数: 2)

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鸣涧 · 发表于 2022-4-22 00:11:24

新建函数void LED_Task(void)，把LED 相关代码，整合在一起，这就慢慢，向多任务靠近了

void LED_Task(void)
{
if(flag)
{
LED4_ON();
flag=0;
}
else
{
LED4_OFF();
flag=1;
}
if(flag)
{
printf("LED ON\n");
}
else
{
printf("LED OFF\n");
}
}

复制代码

main函数精减,　就精减主我循环里的内容．

.....
while (1)
{
if(tim2_tick)
{
tim2_tick = 0;
LED_Task();
}
}
.....

复制代码

TIM2中断服务函数精减，一般写程序原则：

中断服务函数尽量少指令，尽快跳出/TIM2中断服务函数，以便其他任务执行到

精减如下：

void TIM2_IRQHandler(void) //TIM2中断服务函数
{
tim2_tick = 1;
if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM3更新中断发生与否
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志
}
}

复制代码

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