STM32CubeMX----基本定时器（TIM6、TIM7）

2023-11-02

基本定时器TIM6（TIM7）的相关参数

Activated:激活TIM6，把前面的方框选中局表示激活了TIM6

One Pulse Mode：STM32F103定时器的One Pulse Mode是一种特殊的计数模式，它只产生一个脉冲输出信号，而不是周期性的信号输出。在这种模式下，计数器只进行一次计数，当计数器计数到预设的值时，就会产生一个脉冲信号，然后计数器会停止计数。这种模式通常用于需要生成单个脉冲信号的应用场景，例如PWM控制、测量脉冲宽度等。在STM32F103系列中，定时器的One Pulse Mode可以通过设置TIM_CR1寄存器中的OPM位来实现。

Counter Setting：计数设置

Prescaler(PSC -16 bits value):预分频器，简写PSC，16位，可设置的值范围是0--65535。在STM32F103中，计数器的时钟源可以是内部时钟源或外部时钟源。当使用内部时钟源时，PSC可以将时钟信号频率除以一个固定的分频系数，以降低计数器的时钟频率，从而扩大计数器的计时范围。当使用外部时钟源时，PSC还可以将外部时钟信号的频率与内部时钟源的频率进行比较，以实现更高的精度。

//例如，如果使用内部时钟源，并将PSC设置为7199，
//则定时器的时钟频率将为72 MHz / (7199 + 1) = 10 kHz。
//这意味着计数器每计数10次，就会过去1毫秒。
//如果需要更长的计时范围，可以将PSC设置为更大的值。

Counter Mode：计数模式，基本定时器TIM6只能向上计数（UP）。

Counter Period（Auto Reload Register - 16 bit value）：计数周期，STM32F103定时器的Auto Reload寄存器（ARR）用于设置定时器的计数周期。当定时器的计数器达到ARR的值时，定时器会自动重新加载ARR的值并继续计数。这样可以实现定时器的周期性计数，从而实现定时和计时的功能。

//以TIM6为例，如果ARR的值为9999，则定时器的计数周期为：

//计数周期 = ARR + 1 = 10000

//当定时器的计数器计数到9999时，定时器会自动重新加载ARR的值为999，并继续计数。
//这样就可以实现定时器的周期性计数，从而实现定时的功能。

//需要注意的是，ARR的值不能超过定时器的计数器的最大值（例如对于16位定时器，最大值为65535），
//否则会发生溢出。
//在实际应用中，需要根据具体的需求和系统时钟频率来选择合适的ARR的值，以实现所需的定时功能。

Auto-Reload Preload：自动重载预装载。STM32F103定时器的Auto Reload Preload（自动重载预装载）功能是用来控制定时器计数器的自动重装载和预装载的。它的作用是实现定时器计数器的精确控制和定时器溢出中断的触发。

Auto Reload Preload功能可以通过TIMx_CR1寄存器的ARPE位来开启或关闭。当该功能开启时，定时器会在计数器计满或达到比较值时自动装载计数器的初始值，从而实现计数器的自动重装载。同时，它还会预装载ARR寄存器的值，以确保在计数器重新装载之前，ARR的值已经被正确加载。

Auto Reload Preload功能的主要作用有两个：

精确控制定时器的计数范围：通过自动重装载功能，定时器可以在达到计数范围的上限时自动重新开始计数，从而实现更长的计时范围和更高的精度。
触发定时器溢出中断：当定时器计数器达到比较值或自动重装载时，定时器会触发溢出中断。通过预装载ARR寄存器的值，可以确保在溢出中断触发之前，ARR的值已经被正确加载，从而保证定时器溢出中断的精确性。

总之，STM32F103定时器的Auto Reload Preload功能可以实现定时器计数器的自动重载和预装载，从而实现更长的计时范围和更高的精度，并保证定时器溢出中断的精确性。

Trigger Output（TRGO）Parameter：

STM32F103定时器的Trigger Output功能可以用于同步多个定时器、DAC、ADC等外设的启动和停止。当一个定时器的计数器计数到预设值时，就会产生一个触发输出，可以将该输出信号连接到其他定时器或外设的启动输入端，以实现多个定时器或外设同步工作。

另外，Trigger Output还可以用于生成PWM信号。将定时器的输出比较模式设置为PWM模式，再将Trigger Output连接到PWM输出通道的更新触发输入端，就可以实现PWM信号的输出。这种方式可以在不占用CPU资源的情况下，生成高精度的PWM信号，广泛应用于电机控制、LED控制等领域。

Trigger event selection:触发事件选择

上图的三个备选项分别对应下面的配置

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;

它指定了当定时器计数器达到自动重装载值时，输出触发信号将被置为低电平。

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_ENABLE；

它指定了当计数器达到定时器的重载值时，输出触发信号将被触发。这种配置可以用于实现定时中断、嵌套定时器、时间戳等应用。

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;

它指定了当定时器计数器更新时，输出触发信号将被触发。这种配置可以用于控制PWM输出、测量脉冲宽度、生成周期性触发信号等应用。

回过头来看看STM32F103单片机定时器的工作原理

STM32F103单片机的基本定时器是一个16位定时器，它可以产生定时中断，并且可以通过软件或硬件触发。其工作原理如下：

在定时器初始化时，需要设置定时器的时钟源和计数模式。时钟源可以选择内部时钟或外部时钟，计数模式只能向上计数。
定时器开始工作后，计数器会不断累加，直到计数器的值与预设的计数值相等。
当计数器的值与预设的计数值相等时，定时器会产生一个中断请求，并且将计数器的值清零，重新开始计数。
在中断服务程序中，可以进行需要定时的操作，例如控制外设的开关、采集数据等等。

STM32F103单片机基本定时器（TIM）是一种基于计数器的定时器，其工作原理是通过计数器对定时时间进行计数，当计数器计数到设定值时，产生中断或触发其他事件。

基本定时器有以下相关寄存器：

TIMx_CR1寄存器：定时器控制寄存器1，用于配置定时器工作模式、计数模式、时钟分频等。
TIMx_PSC寄存器：预分频器寄存器，用于设置定时器时钟的预分频值，即将主时钟分频后作为定时器时钟。
TIMx_ARR寄存器：自动重载寄存器，用于设置计数器的上限值，当计数器计数到该值时，自动将计数器清零并产生中断或触发其他事件。
TIMx_CNT寄存器：计数器寄存器，用于存储当前的计数值。
TIMx_SR寄存器：状态寄存器，用于标记定时器事件的状态，如计数器溢出、比较匹配等。

通过对这些寄存器的配置和操作，可以实现基本定时器的各种功能。

基本定时器的功能----精确的延时

1、设置定时器的自动重载值；

2、设置定时器的计数值为0，从0 开始计数

3、开启定时器开始计数

4、读定时器的计数值，并判断计数值是否达到目标值；

5、到达目标值就关闭定时器

void Delay_us(uint16_t t)
{
  uint16_t counter = 0;
  
  __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim6, t); //设置自动重载值
  
  __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim6,0);//设置计数器的值为0，从0开始计数
  __HAL_TIM_ENABLE(&htim6); //使能TIM6
  
  while(counter != t)
  {
    counter = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim6);//一直读计数器的值，直到计数器的值到达自动重载值
  }
  __HAL_TIM_DISABLE(&htim6);//关闭TIM6
  
}

void Delay_ms(uint16_t t)
{
  uint16_t i;
  for(i=0;i<1000;i++)
  {
    Delay_us(t);
  }
}

定时器的参数设置

TIM_HandleTypeDef htim6;


void MX_TIM6_Init(void)
{

  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  htim6.Instance = TIM6;
  htim6.Init.Prescaler = 72-1; //72MHz的时钟经过72分频之后就是1MHz，走一步就是1us
  htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  //htim6.Init.Period = 1000-1; //这个周期值就不用设置了，因为在延时函数里面设置了
  htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

基本定时器的功能----定时做某件事

这就用到定时器的溢出中断了，定时时间到了，在定时器中断回调函数中做某件事；

1、定时器的配置

void MX_TIM6_Init(void)
{
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

  htim6.Instance = TIM6;
  htim6.Init.Prescaler = 72-1;
  htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim6.Init.Period = 1000-1;
  htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
  if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{

  if(tim_baseHandle->Instance==TIM6)
  {
    __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE();

    /* 配置定时器中断*/
    HAL_NVIC_SetPriority(TIM6_IRQn, 0, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);
  }
}

void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{

  if(tim_baseHandle->Instance==TIM6)
  {
    __HAL_RCC_TIM6_CLK_DISABLE();

    HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM6_IRQn);
  }
}

2、开启定时器中断

在main函数中调用开始定时器中断函数

int main(void)
{

  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM6_Init();

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6); //开启定时器中断

  while (1)
  {

  }

}

3、回调函数中进行中断处理

void TIM6_IRQHandler(void)
{
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim6);
}


void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  cnt++;
  //因为定时器设置的分频系数是72，计数周期是1000，所以每次1ms就中断，1000次就是1s钟
  if(cnt == 1000) 
  {
    cnt = 0;
    HAL_GPIO_TogglePin(LED_R_GPIO_Port,LED_R_Pin);
  }
}

基本定时器的功能----触发ADC工作

可以参考下面的博文，定时器触发ADC模数转换

STM32学习----ADC模数转换（轮询、中断、定时器、DMA）_资深流水灯工程师的博客-CSDN博客

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