定时器实验

Jally
573 阅读5分钟

一、 实验简介（实验目的）

本实验将利用 TIM3 的定时器中断来控制 DS1 的翻转，在主函数用 DS0 的翻转来提示程序正在运行。

二、 实验设备（实验设备及用到的模块）

1.电脑：window10及以上

2.开发板名称：正点原子战舰V3 STM32F103开发板

3.模块名称：KEY模块、LED模块、TIMER模块

4.数据通信方式及设备

三、 实验原理（软硬件全面阐述）

1. 芯片该部分工作原理

（1）.LED部分对应芯片引脚

本定时器实验需要控制LED0和LED1，首先就是要在MCU里定位到LED0和LED1连接的引脚。

image.png 如上图所示，LED0连接的引脚是PB5，LED1连接的引脚是PE5。所以在led.h文件中通过引脚宏定义LED0和LED1，具体如下：

#define LED0 PBout(5)
#define LED1 PEout(5)

（2）.KEY部分对应芯片引脚

image.png

在战舰 STM32 开发板上的按键 KEY0 连接在引脚PE4 上、KEY1 连接在引脚PE3 上、KEY2 连接在引脚PE2 上、WK_UP 连接在引脚PA0 上。所以在key.h文件中通过引脚宏定义LED0和LED1，具体如下：

2.模块工作原理、电路图等

（1）.LED的STM32连接原理图

image.png

通过位带来操作引脚输出高低电平，以LED0为例：

LED0=1; //通过位带操作控制 LED0 的引脚 PB5 输出高电平 
LED0=0; //通过位带操作控制 LED0 的引脚 PB5 输出低电平

通过LED电路图分析可知：当引脚PB5输出低电压时，即LED0=0时灯亮；当引脚PB5输出高电压时，即LED0=1时灯灭。LED1同理。

（2）.KEY的STM32连接原理图

image.png

如上图电路图所示，KEY0、KEY1 和 KEY2 都接地都是是低电平有效，而 WK_UP接的是VCC3.3所以是高电平有效，并且外部都没有上下拉电阻，所以需要在 STM32 内部设置上下拉。

3. 用到的库函数阐述

（1）、计数器当前值寄存器CNT image.png

（2）、预分频寄存器TIMx_PSC image.png

（3）、自动重装载寄存器（TIMx_ARR) image.png

（4）、控制寄存器1（TIMx_CR1） image.png

（5）、DMA中断使能寄存器（TIMx_DIER） image.png

（6）、定时器参数初始化：

VoidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct);

（7）、定时器使能函数：

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)

（8）、定时器中断使能函数：

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

（9）、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(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

4. 关键程序分析

在main.c文件中对 TIM3 进行初始化之后，进入死循环等待TIM3 溢出中断，当TIM3_CNT 的值等于TIM3_ARR 的值的时候，就会产生TIM3 的更新中断，然后在中断里面取反LED1，TIM3_CNT 再从0 开始计数。

int main(void)
{
delay_init();
//延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);/设置vIC中断分组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init(115200);//率口初始化知15200
LED_Init();
/LED端口初始化
TI3_Int_Init(4999,7199);//10khz的计数颜率，计数5000为500ms
while(1)
{
LEDe=!LED0;
delay_ms(200);
}
}

四、 程序分析（程序总体介绍，模块设计）

1.程序总体概述

①　使能定时器时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd();

②　初始化定时器，配置ARR,PSC：TIM_TimeBaseInit();

③　开启定时器中断，配置NVIC：

void TIM_ITConfig();
NVIC_Init();

④　使能定时器：TIM_Cmd();

⑤　编写中断服务函数：TIMx_IRQHandler();

2. 各个模块阐述

（1）.LED模块：小灯初始化并使能时钟

（2）.KEY模块：按键初始化，设置响应优先级

（3）.TIMER模块：实现定时器中断

3.程序分析总结

1）TIM3 时钟使能。

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能

2）初始化定时器参数,设置自动重装值，分频系数，计数方式等。

typedef struct
{
uint16_tTIM_Prescaler;
uint16_tTIM_CounterMode;
uint16_tTIM_Period;
uint16_tTIM_ClockDivision;
uint8_tTIM_RepetitionCounter;
}TIM_TimeBaseInitTypeDef,

3）设置

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

4）TIM3 中断优先级设置。

用NVIC_Init 函数实现中断优先级的设置

5）允许TIM3工作，也就是使能TIM3

void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)

6）编写终端服务函数

ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t)

  • 分析需要配置的寄存器：RCC_APB2ENR外设时钟使能寄存器、GPIOx_CRL端口配置低寄存器、ODR端口输出寄存器、BSRR端口位设置/清除寄存器、BRR端口位清除寄存器。

  • 对寄存器操作（以RCC为例）：在led.c中鼠标放在RCC->APB2ENR|上右键选择“Go to definition of …”跳转到stm32f10x.h文件相应位置可以看到RCC本身就是个指针格式，指针类型为“RCC_TypeDef *”类型，对该指针进行再次跳转，可以查看stm32f10x.h文件中的结构体RCC_TypeDef的成员。

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