一、stm32通用定时器原理
stm32 系列的cpu,有多达8个定时器,其中tim1和tim8是能够产生三对pwm互补输出的高级定时器,常用于三相电机的驱动,它们的时钟由apb2的输出产生。其它6个为普通定时器,时钟由apb1的输出产生。
下图是stm32参考手册上时钟分配图中,有关定时器时钟部分的截图:
从图中可以看出,定时器的时钟不是直接来自apb1或apb2,而是来自于输入为apb1或apb2的一个倍频器,图中的蓝色部分。
下面以通用定时器2的时钟说明这个倍频器的作用:当apb1的预分频系数为1时,这个倍频器不起作用,定时器的时钟频率等于apb1的频率;当apb1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时,这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于apb1的频率两倍。
可能有同学还是有点不理解,ok,我们举一个例子说明。假定ahb=36mhz,因为apb1允许的最大频率为36mhz,所以apb1的预分频系数可以取任意数值;
当预分频系数=1时,apb1=36mhz,tim2~7的时钟频率=36mhz(倍频器不起作用);
当预分频系数=2时,apb1=18mhz,在倍频器的作用下,tim2~7的时钟频率=36mhz。
有人会问,既然需要tim2~7的时钟频率=36mhz,为什么不直接取apb1的预分频系数=1?答案是:apb1不但要为tim2~7提供时钟,而且还要为其它外设提供时钟;设置这个倍频器可以在保证其它外设使用较低时钟频率时。
stm32外设用户手册,如图:
再举个例子:当ahb=72mhz时,apb1的预分频系数必须大于2,因为apb1的最大频率只能为36mhz。如果apb1的预分频系数=2,则因为这个倍频器,tim2~7仍然能够得到72mhz的时钟频率。能够使用更高的时钟频率,无疑提高了定时器的分辨率,这也正是设计这个倍频器的初衷。
timer_cfg(); //定时器的配置
//开启定时器2
tim_cmd(tim2,enable);
voidtimer_config(void)
{
rcc_apb1periphclockcmd(rcc_apb1periph_tim2,enable);
tim_deinit(tim2);
tim_timebasestructure.tim_period=2000-1; //自动重装载寄存器的值
tim_timebasestructure.tim_prescaler=(36000-1); //时钟预分频数
tim_timebasestructure.tim_clockdivision=tim_ckd_div1; //采样分频
tim_timebasestructure.tim_countermode=tim_countermode_up; //向上计数模式
tim_timebaseinit(tim2,&tim_timebasestructure);
tim_clearflag(tim2,tim_flag_update); //清除溢出中断标志
tim_itconfig(tim2,tim_it_update,enable);
tim_cmd(tim2,enable); /开启时钟
}
我们每个语句都来解释一下。首先我们想使用定时器,就必须使能定时器的时钟,这就是函数rcc_apb1periphclockcmd();,通过它开启 rcc_apb1periph_tim2。
tim_deinit(tim2);该函数主要用于复位tim2定时器,使之进入初始状态。
然后我们对自动重装载寄存器赋值,tim_period的大小实际上表示的是需要经过tim_period次计数后才会发生一次更新或中断。接下来需要设置时钟预分频数tim_prescaler,这里有一个公式,我们举例来说明:例如时钟频率=72mhz/(时钟预分频 1)。说明当前设置的这个tim_prescaler,直接决定定时器的时钟频率。通俗点说,就是一秒钟能计数多少次。比如算出来的时钟频率是2000,也就是
一秒钟会计数2000次,而此时如果tim_period设置为4000,即4000次计数后就会中断一次。由于时钟频率是一秒钟计数2000次,因此只要2秒钟,就会中断一次。
再往后的代码,还有一个需要注意的,tim_timebasestructure.tim_countermode=tim_countermode_up;就是我们一般采用向上计数模式,即每次计数就会加1,直到寄存器溢出发生中断为止。最后别忘了,需要使能定时器!!
发生中断时间=(tim_prescaler 1)* (tim_period 1)/flk
用上述公式可算出:发生中断时间 (2000-1 1)*(36000-1 1)/72000000=1 秒
步骤五:编写中断服务程序。同样需要注意的,一进入中断服务程序,第一步要做的,就是清除掉中断标志位。由于我们使用的是向上溢出模式,因此使用
的函数应该是:tim_clearitpendingbit(tim2,tim_flag_update);。
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