【STM32】定时器中断 + 含常用寄存器和库函数配置(提供完整实例代码)

发布于:2025-07-11 ⋅ 阅读:(19) ⋅ 点赞:(0)

通用定时器基础知识

参考资料:STM32F1xx官方资料:《STM32中文参考手册V10》-第14章通用定时器

通用定时器工作过程:
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时钟选择

计数器时钟可以由下列时钟源提供:

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):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器,如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器。

内部时钟选择:

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时钟计算方法:

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默认调用SystemInit函数情况下:
SYSCLK=72M
AHB时钟=72M
APB1时钟=36M
所以APB1的分频系数=AHB/APB1时钟=2
所以,通用定时器时钟CK_INT=2*36M=72M

计数器模式

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通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。
向上计数模式:计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR),然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
向下计数模式:计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0,然后从自动装入的值重新开始,并产生一个计数器向下溢出事件。
中央对齐模式(向上/向下计数):计数器从0开始计数到自动装入的值-1,产生一个计数器溢出事件,然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件;然后再从0开始重新计数。

向上计数模式(时钟分频因子=1)

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向下计数模式(时钟分频因子=1)

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中央对齐计数模式(时钟分频因子=1 ARR=6)

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定时器中断实验相关寄存器(常用寄存器和库函数配置)

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常见中断类型(图参考):

TIM_IT_Update:更新中断,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) 

TIM_IT_CC1~4:都是捕获/比较中断,貌似都是平等的,即输入捕获,输出比较

TIM_IT_Trigger: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)

使用的时候都是调用函数TIM_ITConfig()来使能指定的中断类型,调用TIM_GetITStatus()函数来查看是否有中断发生,入口参数都是平等的。

可能就是不同的事件导致中断的发生略有不同
中断类型 说明
更新中断 TIM_IT_Update 计数器溢出
比较中断 TIM_IT_CCx CNT = CCRx
触发中断 TIM_IT_Trigger 外部/同步/软件触发
定时器中断原理

通用定时器通过以下机制产生中断:

计数器计满(向上数到 ARR,或向下数到 0)
触发“更新事件(UEV)”
触发 UIF 标志位(TIMx_SR 寄存器)
如果 UIE 允许(TIMx_DIER),则进入中断服务函数(TIMx_IRQHandler)

通用定时器常用寄存器和库函数

通用定时器常用寄存器
寄存器名 位名 功能说明
TIMx_PSC PSC[15:0] 预分频器值,CNT时钟 = TIMxCLK / (PSC+1)
TIMx_ARR ARR[15:0] 自动重装载寄存器,决定计数上限
TIMx_CNT CNT[15:0] 当前计数器数值
TIMx_CR1 CEN 使能计数器(1为启动)
DIR 计数方向:0为向上,1为向下
CMS[1:0] 中心对齐模式
ARPE 自动重装载缓冲使能
TIMx_DIER UIE 允许更新中断
CCxIE 允许比较中断(CC1~CC4)
TIMx_SR UIF 更新中断标志位(需手动清除)
CCxIF 捕获/比较中断标志位
TIMx_EGR UG 软件强制生成更新事件(UEV)

计数器当前值寄存器CNT:
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预分频寄存器TIMx_PSC:
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自动重装载寄存器(TIMx_ARR):
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控制寄存器1(TIMx_CR1):
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DMA中断使能寄存器(TIMx_DIER):
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补充说明:

  • ARR缓冲控制:ARPE 位决定 ARR 是否缓冲(CR1 寄存器)
  • 中断标志手动清除:UIF 必须手动清除,否则中断会持续进入
  • 定时器时钟来源
    • APB1 × 2(如果 APB1分频 ≠ 1)
    • TIMxCLK = 72MHz(如 STM32F103)
常用库函数:

定时器参数初始化:

 void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, 
 TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
typedef struct
{
   
  uint16_t TIM_Prescaler;        
  uint16_t TIM_CounterMode;     
  uint16_t TIM_Period;        
  uint16_t TIM_ClockDivision;  
  uint8_t TIM_RepetitionCounter;
} TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 4999; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =7199; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =  TIM_CKD_DIV1; 
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =  TIM_CounterMode_Up; 
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); 

定时器使能函数:

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

定时器中断使能函数:

void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);

状态标志位获取和清除:

FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
ITStatus TIM_GetITStatus<

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