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2017-06-26 16:39:55
定时器初始化需要六步:
void TimerInit()
{
TMOD = 0X01;
TH0 = (65536 - X) /256;//(65536-X)为定时器初值,如定时10ms,则X=1000
TL0 = (65536 - X)%256;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
中断函数:
void Timer0 interrupt 1
{
TH0 = (65536-X)/256;
TL0 = (65536-X)%256;
num++;
if(num>100)
num = 1;
}
/
Step1: 设置系统CLK
Setp2: 设置timer工作模式
TMOD = 0x20;
Step3: 设置timer clk源
CKCON = 0x80;
step4: 设置定时值
TL1 = 0x0F;
TH1 = 0x0F;
step5: 启动timer
TCON = 0x40;
(TR1 = 1)
step6: timer中断允许
IE = 0x80
(ET1 = 1)
step7: 全部中断使能
EA = 1;
step8: 编写中断函数
void Timer1_ISR (void) interrupt 3
{
static int counter = 0;
if((counter++) == LED_TOGGLE_RATE)
{
LED = ~LED; // Toggle the LED
counter = 0;
}
}
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2022-03-16 22:14:31/* 初始化定时器时钟 apb1最大频率是42MHZ */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //开定时器3时钟 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct; /* TIM_CounterMode_Up 边沿对......关于基本定时器的注释,各个详细的点都说明了,很适合初学者
void TIM3_Init(void)
{
/* 初始化定时器时钟 apb1最大频率是42MHZ */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //开定时器3时钟
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
/*
TIM_CounterMode_Up 边沿对齐模式。计数器依据方向位(DIR)向上计数
TIM_CounterMode_Down 边沿对齐模式。计数器依据 或向下计数。
TIM_CounterMode_CenterAligned1 中央对齐模式1。计数器交替地向上和向下计数。
产生下溢中断,配置为输出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的输出比较中断标志位,只在计数器向下计数时被设置。
TIM_CounterMode_CenterAligned2 中央对齐模式2。计数器交替地向上和向下计数。
产生上溢中断,配置为输出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的输出比较中断标志位,只在计数器向上计数时被设置。
TIM_CounterMode_CenterAligned3 中央对齐模式3。计数器交替地向上和向下计数。
产生下溢和上溢中断,配置为输出的通道(TIMx_CCMRx寄存器中CCxS=00)的输出比较中断标志位,在计数器向上和向下计数时均被设置。
*/
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Down;
/* 取值范围:This parameter must be a number between 0x0000 and 0xFFFF.
下边配置的是1ms一次,向下计数,1000-1就是1s
*/
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 1000-1;
/* apb1最大频率是42MHZ 所以这里分频42-1就是1MZH/s 就是1us计数一次
如果分频42000-1 就是1ms计数一次 */
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 42000-1;
/*这里也就是不分频
@arg TIM_CKD_DIV1: TDTS = Tck_tim
@arg TIM_CKD_DIV2: TDTS = 2*Tck_tim
@arg TIM_CKD_DIV4: TDTS = 4*Tck_tim
*/
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
/* 初始化定时器 */
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
/* 中断结构体 */
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
/*定时器中断参数设置*/
TIM3->SR &= 0xFFFE; //清除update中断标志位,否则会出现刚配置完中断就进入中断服务函数的问题
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE); //配置为更新中断
/* 选择初始化哪个外设中断 */
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
/* 中断优先级组 一般这个不在这里初始化 这里提示一下 因为是定时器介绍,
中断这里就提示一下*/
/*NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_4)*/
/* 抢占优先级 可以打断别的中断*/
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
/* 响应优先级 不可以打断,但是如果同时中断,谁的优先级高就谁进中断 */
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
/* 中断使能 */
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
/* 中断初始化 */
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
/* 使能定时器 */
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
return;
}
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系统时钟需要根据具体的系统时钟配置来确定,这里采用SystemCoreClock = 72MHZ来说明。至于系统时钟的计算和配置,后面单独介绍说明一下吧。
2. 配置SysTick定时器
SysTick_Config(SystemCoreClock/OS_TICKS_PER_SEC);//初始化并使能SysTick定时器
假设我们想配置SysTick定时器中断间隔周期为1ms,即每间隔1ms定时中断来一次。
可定义一个宏定义
#define OS_TICKS_PER_SEC 1000 /* Set the number of ticks in one second
即每1S SysTick定时器中断触发1000次,下面就需要计算一个每次中断触发间隔多少个时钟周期了。
SystemCoreClock 时钟频率是70000000Hz(72Mhz),那边一个时钟周期T=1/F = 1/72000000(S), 1(S)/T=F=72000000,即1S有72000000个时钟周期
(这里说的可能比较绕,方便部分群体理解吧~~)
下面来说一下SysTick_Config的入参,入参的定义可以见下面代码,@param ticks number of ticks between two interrupts 即SysTick每两次中断的间隔时间->间隔多少个ticks系统时钟周期数量, 可由SystemCoreClock /OS_TICKS_PER_SEC计算得到。至于SysTick_Config接口内部实现可见下面代码注释。
上述说明如有不正确的地方,望指正~
/** * @brief Initialize and start the SysTick counter and its interrupt. * * @param ticks number of ticks between two interrupts * @return 1 = failed, 0 = successful * * Initialise the system tick timer and its interrupt and start the * system tick timer / counter in free running mode to generate * periodical interrupts. */ static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks) { if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1); /* Reload value impossible */ SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1; /* set reload register */ NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1); /* set Priority for Cortex-M0 System Interrupts */ SysTick->VAL = 0; /* Load the SysTick Counter Value */ SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk | SysTick_CTRL_TICKINT_Msk | SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; /* Enable SysTick IRQ and SysTick Timer */ return (0); /* Function successful */ }
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STM32的编程三件套就是:
- GPIO初始化;
- TIM定时器(含中断);
- USART串口;
前面详细讲了第一板斧,如何初始化GPIO,顺道讲了如何跟着ST学编程,如何降低代码之间的耦合性。
详细可以复习一下下面:
(24条消息) 每节课都是一个项目 手把手用STM32打造联网气象站-3-STM32基础三件套-掌握GPIO初始化_可志嵌入式的博客-CSDN博客
本节讲解第二板斧,如何使用TIM定时器,如何采用TIM定时器实现精准定时。
1. 定时器的意义
我们先考虑一个问题:如果我们需要精确的设置LED点亮100S,那么应该怎么做呢?
在没有操作系统的代码中,程序执行一般分为双循环模式:
- while大循环
- 定时器中断
大循环中,设置cnt为100,然后点亮LED,并不断检查定时器实际是否到达。在中断处理中,每隔1S,检查cnt大于0时,将cnt自减。
当cnt自减到0时,LED将熄灭。这样就实现了准确的100S延时。
那么另外有一个问题:为何不直接用delay函数来实现呢?例如:
LEDON; delay(100); LEDOFF;
上面的方法虽然简单,但是在执行delay(100)这个语句时,MCU是阻塞的,并不响应任何输入,因此,长时间的delay在真实项目中,是不能使用的!真实项目中,需要采用非阻塞的方式进行,才能避免代码执行中被卡死。
2. 定时器的初始化
在理解定时器初始化之前,我们先回忆一下GPIO初始化部分:定义一个结构体,初始化时钟,定义结构体参数并传递到GPIO_Init函数中。具体参见下面链接。
每节课都是一个项目 手把手用STM32打造联网气象站-3-STM32基础三件套-掌握GPIO初始化_可志嵌入式的博客-CSDN博客TIM定时器的初始化非常类似,也是这样步骤:定义一个TIM结构体,初始化TIM时钟,设定参数并传递到TIM_Init函数中。这些步骤是一模一样的。
但是定时器初始化还会多几个步骤 :清楚中断标志位,开启定时器中断,使能定时器。
同样的,对于定时器初始化的过程,我们了解这些步骤即可,真正移植过程中,将主要查看.h文件,并且修改宏定义,实现代码移植和调用。
2.1定时器初始化步骤
第一步:定义结构体变量;
第二步:开启定时器时钟;
第三步:设定定时器参数,并且调用Init函数写入参数;
第四步:请中断标志;
第五步:开启中断;
第六步:使能定时器;
本教程中,会把STM32F1的六路定时器都单独进行初始化和中断定时,方便后续在不同项目总,根据管脚配置和项目配置,启动对应项目。
2.2定时器计算方式
定时器的计算取决于Period和Prescaler两个参数。STM32主频为72MHz (比1996年486的速度还快),72/(Prescaler+1) =72/(71+1) 1MHz,也就是对应这1us,1us*Period=1us*1000=1ms。因此这里1ms触发一次中断。如果需要10MS触发一次中断,我们只需要把Period修改为10000即可。
3.中断的初始化
定时器的基本功能是按照固定时间计时,并且达到时间后,触发中断。因此,使用定时器就一定要初始化中断。定时器内部仅仅计时而已,中断函数内,才会真的处理对应问题。
中断初始化和GPIO初始化,TIM初始化都非常类似,也是三部曲:
第一步:定义结构体变量;
第二步:有点特殊,需要设定中断分组,这里放到下面详细讲解;
第三步:设定结构体参数,并调用Init函数,写入参数;
当我们反复熟悉掌握这些三部曲之后,就会发现其实STM32的各个初始化都非常类似。
3.1中断分组设置
Cortex M3内核支持256个中断,其中包括16个内核中断和240个外部中断,且具有256级的可编程中断设置,而STM32只用了其中一部分。
STM32有84个中断,包括16个内核中断和68个可屏蔽中断,具有16级可编程中断优先级。而我所使用的103系列只有60个可屏蔽中断。我们把这60个可屏蔽中断列一下:
这么多的中断,如果没有一个好的管理方式进行管理,会乱成一团。所以STM32中,采用中断分组的方法。
它把中断分成了5组,分别对应了NVIC_PriorityGroup0~NVIC_PriorityGroup5。
对于第0组,有0位抢占优先级,4位响应优先级,也就是总共有16个响应优先级;
第1组,1位抢占,3位响应,也就是2个抢占,8个响应优先级;
第2组,2位抢占,2位响应,也就是4个抢占,4个响应;
第3组,3位抢占,1位响应,也就是8个抢占,2个响应;
第4组,4位抢占,1位响应,也就是16个抢占,1个响应;
这里解释一下抢占优先级和响应优先级,两个都是翻译过来的,听起来有些别扭。按照通俗的说法,抢占优先级和响应优先级,两者对应关系可以看下图。抢占>响应。
上图是分组2的情况,这时会有4级抢占,4级响应。如果uart1中断位抢占2,响应1, tim2中断为抢占1,响应4,那么tim2中断的优先级更高,它可以屏蔽uart1的中断。也就是优先级更高的中断在办事的时候,优先级低的中断,是不能打断它的。而优先级低的中断在办事的时候,则可以被优先级高的中断打断。
这里需要注意:高抢占优先级可以打断低抢占优先级的中断,从而实现中断嵌套。若两个中断的抢占优先级相同,不可发生嵌套,其中响应优先级高的先执行,若两中断无论是抢占优先级还是响应优先级数值都相等,中断控制器将根据中断向量表中的位置来觉得执行顺序
3.2中断初始化
中断初始化步骤和其他初始化步骤相比较,没啥明显区别。步骤类似,内容不同。关于中断优先级的初始化步骤,还是需要专门理解一下的。因为实际项目中,往往会遇到多个中断的情况。
第一步:创建结构体变量;
第二步:设置优先级分组,也就是前面所说的分组0~分组4之间,选一个分组。这里选择了分组0;
第三步:设置参数:我们需要设定中断源,这里通道为TIM6_IRQ;需要设置抢占优先级,这里只有一个选择,就是0;需要设置响应优先级,这里可以设置0~15,我们选择了3;然后使能中断;
第四步:将配置的参数带入函数中;
// 中断优先级配置 static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // 设置中断组为0 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); // 设置中断来源 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ; // 设置主优先级为 0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; // 设置抢占优先级为3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); }
对于中断优先级配置,我们需要掌握下面几点:
1. 这里只用了一个中断,我们把中断分组设置放到了定时器初始化函数中;如果用到多个中断,则需要把中断分组设置单独拎出来了;
2. 每隔中断,需要指定中断源,设置抢占优先级,设置响应优先级;
3.3定时器初始化
最后完成定时器初始化即可。
3.4中断处理函数
完成了上面的配置后,我们的代码就会乖乖地每隔1ms,进一次中断。
进了中断之后,在中断向量表中,指定了中断源和中断处理函数的关系。也就是中断处理函数的名字是定死的,不能随意修改。
比如在MDK的startup_stm32f10x_hd.s中,就明确指定了TIM6中断处理函数为TIM6_IRQHandler。
中断处理函数中,主要做了3 件事情:
1. 检查对应中断标志位是否已经被设定了;
2. 倒计时直到0;
3. 清除标志位;
4.实现0.5HZ的LED闪烁
完成了前面几个步骤后,我们已经完成了定时器的初始化和中断处理函数,使得每隔1ms就会进一次中断。但是这样还不能实现LED定时闪烁,我们只实现了前面双循环的右边。
我们还需不断把cnt设置为一个较大的数值。
这里不断把time设置为1000。每当time在定时器中,被自减到0时,就会在主循环中被设置为1000。如此不断循环,即可实现0.5HZ led闪烁。
而且整个过程中,没有用到一句delay,全部代码流畅运行,没有任何阻塞。
5.代码的移植注意事项
要移植,看头文件。如果我们需要把这里的定时器函数tim.c和tim.h移植到别的工程中,我们只需要看tim.h文件中实施的定义即可。
如果需要修改定时器中断间隔,我们修改Prescaler和Period即可;
如果需要修改点灯的频率,修改HALF_PERIOD这个宏定义即可;
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!
马上下载测试代码,看看效果。
测试代码链接
https://download.csdn.net/download/book_drabit/85914311
并且试着修改一下LED闪烁频率,观察一下效果。
接下来会一步一步带你完成家庭气象站的开发工作,敬请收藏关注,以免下次找不到了。
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