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news 2025/11/3 6:57:59

广告网站源码,曲沃网站开发,过期域名网站,wordpress 数据库开发目录 STM32定时器概述 STM32基本定时器基本定时器的功能 STM32基本定时器的寄存器 STM32通用定时器 STM32定时器HAL库函数 STM32定时器概述从本质上讲定时器就是“数字电路”课程中学过的计数器#xff08;Counter#xff09;#xff0c;它像“闹钟”一样忠实地为处…目录 STM32定时器概述 STM32基本定时器基本定时器的功能 STM32基本定时器的寄存器 STM32通用定时器 STM32定时器HAL库函数 STM32定时器概述从本质上讲定时器就是“数字电路”课程中学过的计数器Counter它像“闹钟”一样忠实地为处理器完成定时或计数任务几乎是所有现代微处理器必备的一种片上外设。定时与计数的应用十分广泛。在实际生产过程中许多场合都需要定时或者计数操作。例如产生精确的时间对流水线上的产品进行计数等。因此定时计数器在嵌入式微控制器中十分重要。定时和计数可以通过以下方式实现 1. 软件延时单片机是在一定时钟下运行的可以根据代码所需的时钟周期完成延时操作软件延时会导致CPU利用率低。因此主要用于短时间延时如高速A/D转换器。延时的纯软件方式实现起来非常简单但具有以下缺点 1对于不同的微控制器每条指令的执行时间不同很难做到精确延时。例如在上面讲到的LED闪烁应用案例中如果要使LED点亮和熄灭的时间精确到各为500ms对应软件实现的循环语句中决定延时时间的变量nCount的具体取值很难由计算准确得出。 2延时过程中CPU始终被占用CPU利用率不高。虽然纯软件定时计数方式有以上缺点但由于其简单方便、易于实现等优点在当今的嵌入式应用中尤其在短延时和不精确延时中被频繁地使用。例如高速ADC的转换时间可能只需要几个时钟周期这种情况下使用软件延时反而效率更高。 2. 可编程定时计数器微控制器中的可编程定时计数器可以实现定时和计数操作定时计数器功能由程序灵活设置重复利用。设置好后由硬件与CPU并行工作不占用CPU时间这样在软件的控制下可以实现多个精密定时计数。嵌入式处理器为了适应多种应用通常集成多个高性能的定时计数器。微控制器中的定时器本质上是一个计数器可以对内部脉冲或外部输入进行计数不仅具有基本的延时计数功能还具有输入捕获、输出比较和PWM波形输出等高级功能。在嵌入式开发中充分利用定时器的强大功能可以显著提高外设驱动的编程效率和CPU利用率增强系统的实时性 STM32内部集成了多个定时/计数器。根据型号不同STM32 系列芯片最多包含8个定时计数器。其中TIM6和TIM7为基本定时器TIM2TIM5为通用定时器TIM1和TIM8为高级控制定时器功能最强。三种定时器具备的功能如表所示。此外在STM32中还有两个看门狗定时器和一个系统滴答定时器。可编程定时/计数器简称定时器是当代微控制器标配的片上外设和功能模块。它不仅可以实现延时而且还完成其他功能 1如果时钟源来自内部系统时钟那么可编程定时计数器可以实现精确的定时。此时的定时器工作于普通模式、比较输出或PWM输出模式通常用于延时、输出指定波形、驱动电机等应用中。 2如果时钟源来自外部输入信号那么可编程定时计数器可以完成对外部信号的计数。此时的定时器工作于输入捕获模式通常用于测量输入信号的频率和占空比、测量外部事件的发生次数和时间间隔等应用中。在嵌入式系统应用中使用定时器可以完成以下功能 1在多任务的分时系统中用作中断实现任务的切换。 2周期性执行某个任务如每隔固定时间完成一次A/D采集。 3延时一定时间执行某个任务如交通灯信号变化。 4显示实时时间如万年历。 5产生不同频率的波形如MP3播放器。 6产生不同脉宽的波形如驱动伺服电机。 7测量脉冲的个数如测量转速。 8测量脉冲的宽度如测量频率。从图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。 STM32基本定时器 STM32F103 基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器由各自的可编程预分频器驱动。它们可以作为通用定时器提供时间基准特别是可以为数模转换器DAC提供时钟。实际上它们在芯片内部在直接连接到DAC并通过触发输出直接驱动DAC这2个定时器是互相独立的不共享任何资源。 TIM6和TIM7定时器的主要功能包括 116位自动重装载累加计数器。 216位可编程可实时修改预分额器用于对输入的时钟按系数为165536之间的任意数值分频。 3触发DAC的同步电路。 4在更新事件计数器溢出时产生中断DMA请求。基本定时器内部结构如图所示。基本定时器的功能 1. 时基单元可编程通用定时器的主要部分是一个16位计数器和与其相关的自动装载寄存器。这个计数器可以向上计数、向下计数或者向上向下双向计数。计数器、自动装载寄存器和预分频器寄存器可以由软件读写在计数器运行时仍可以读写。时基单元包含计数器寄存器TIMx_CNT、预分频器寄存器TIMx_PSC和自动装载寄存器TIMx_ARR。时基单元包含 1计数器寄存器TIMx_CNT。 2预分频寄存器TIMx_PSC。 3自动重装载寄存器TIMx_ARR。 2. 时钟源从STM32F103基本定时器内部结构图可以看出基本定时器TIM6和TIM7只有一个时钟源即内部时钟CK_INT。对于STM32F103所有的定时器内部时钟CK_INT都来自RCC的TIMxCLK但对于不同的定时器TIMxCLK的来源不同。基本定时器TIM6和TIM7的TIMxCLK来源于APB1预分频器的输出系统默认情况下APB1的时钟频率为72MHz。 3. 预分频器预分频可以以系数介于165536之间的任意数值对计数器时钟分频。它是通过一个16位寄存器TIMx_PSC的计数实现分频。因为TIMx_PSC控制寄存器具有缓冲作用可以在运行过程中改变它的数值新的预分频数值将在下一个更新事件时起作用。 4. 计数模式 STM32F103基本定时器只有向上计数工作模式其工作过程如图所示其中↑表示产生溢出事件。基本定时器工作时脉冲计数器TIMx_CNT从0累加计数到自动重装载数值TIMx_ARR寄存器然后重新从0开始计数并产生一个计数器溢出事件。由此可见如果使用基本定时器进行延时延时时间可以由以下公式计算延时时间TIMx_ARR1 TIMx_PSC1/TIMxCLK 当发生一次更新事件时所有寄存器会被更新并设置更新标志传送预装载值TIMx_PSC寄存器的内容至预分频器的缓冲区自动重装载影子寄存器被更新为预装载值TIMx_ARR。以下是一些在TIMx_ARR0x36时不同时钟频率下计数器工作的图示例子 STM32基本定时器的寄存器现将STM32F103基本定时器相关寄存器名称介绍如下可以用半字16位或字32位的方式操作这些外设寄存器由于是采用库函数方式编程故不作进一步的探讨。 1TIM6和TIM7控制寄存器1TIMx_CR1。 2TIM6和TIM7控制寄存器2TIMx_CR2。 3TIM6和TIM7 DMA/中断使能寄存器TIMx_DIER。 4TIM6和TIM7状态寄存器TIMx_SR。 5TIM6和TIM7事件产生寄存器TIMx_EGR。 6TIM6和TIM7计数器TIMx_CNT 7TIM6和TIM7 预分频器TIMx_PSC。 8TIM6和TIM7 自动重装载寄存器TIMx_ARR STM32通用定时器 STM32内置4个可同步运行的通用定时器TIM2、TIM3、TIM4、TIM5每个定时都有1个16位自动加载的进加递减计数器、1个16位的预分频器和4个独立的通道通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出。每个定时器都有独立的DMA请求机制。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。通用TIMxTIM2、TIM3、TIM4和TIM5定时器功能包括 116位向上、向下、向上向下自动装载计数器。 216位可编程可以实时修改预分频器计数器时钟频率的分频系数为165536之间的任意数值。 34个独立通道 ①输入捕获。 ②输出比较。 ③PWM生成边缘或中间对齐模式。 ④单脉冲模式输出。 4使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路。 5如下事件发生时产生中断DMA ① 更新计数器向上溢出/向下溢出计数器初始化通过软件或者内部外部触发。 ② 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。 ③ 输入捕获。 ④ 输出比较。 6支持针对定位的增量正交编码器和霍尔传感器电路。 7触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理。 STM32定时器HAL库函数
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