STM32定時器包含基本定時器、通用定時器和高級定時器,其中TIM6和TIM7是STM32當中的基本定時器,作為初學者,先從最基本的學起最容易,下面我們用這個定時器實現(xiàn)毫秒延時函數(shù)來入門STM32定時器的應(yīng)用。
學習單片機,就是學習使用它的寄存器。即便你用庫函數(shù),寄存器也是必須要學習的。
TIM6 TIM7的寄存器如下所示:

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先略覽一下寄存器,CR1和CR1是控制寄存器,SR是狀態(tài)寄存器,ARR就是溢出值寄存器,CNT就是計數(shù)器的當前值,PSC是預(yù)分頻寄存器。預(yù)分頻寄存器?聽的傻眼了吧,前面幾個個寄存器聽的還能理解,一聽到預(yù)分頻寄存器,好像不知道是干嘛用的。瑞生來給你解釋一下吧,你可以給預(yù)分頻寄存器里面寫一個從0~65535的值,這個值+1,就是定時器運行的時鐘。舉個例子,比如單片機工作在主頻72MHz,預(yù)分頻寄存器寫0,預(yù)分頻系數(shù)就是0+1=1,定時器的時鐘就是72MHz/1=72MHz;再舉個例子,比如單片機還是工作在主頻72MHz,預(yù)分頻寄存器寫71,預(yù)分頻系數(shù)就是71+1=72,定時器的時鐘就是72MHz/72=1MHz。知道定時器的時鐘有什么用?相信很多初學者不清楚,定時器的時鐘關(guān)乎定時器計數(shù)器CNT遞增的時間間隔,根據(jù)頻率和周期的公式f=1/T,定時器計數(shù)器遞增的時間間隔就是1/定時器的時鐘,例如當定時器時鐘為1MHz時,定時器計數(shù)器遞增的時間間隔就是1/1MHz=1微秒,這時,如果你把溢出值設(shè)置為1000,就是1000*1us=1ms溢出。
1.直接操作寄存器
下面,我們先用直接操作寄存器的方式,寫一個毫秒延時函數(shù):
voiddelay_ms(uint16_tms){TIM6->PSC=35999;TIM6->ARR=ms*2;TIM6->CR1|=(1<<3);TIM6->CR1|=0x1;while((TIM6->SR&0X1)==0);TIM6->SR=0;}
第一條語句,設(shè)置預(yù)分頻系數(shù)為35999+1=36000,所以定時器的時鐘為72000000/36000=2000Hz,那么定時時間間隔就是1/2000=0.0005秒,即0.5毫秒。
第二條語句,設(shè)置溢出值為ms乘以2,假如要延時1秒,函數(shù)的參數(shù)ms就是1000,溢出值就是1000*2=2000,2000*0.5毫秒=1000毫秒,即1秒。這時候,有人會說,為什么不干脆把預(yù)分頻值PSC設(shè)置為71999,即預(yù)分頻系數(shù)為72000,定時器的時鐘就是72000000/72000=1000Hz,定時時間就是1毫秒,那么直接把函數(shù)的參數(shù)ms給了溢出值寄存器ARR就可以了,就不必乘以2了。想法是可以,但是你得知道,定時器都是16位的,所以PSC的值最大到65535,到不了71999。這下你明白了吧?
第三條語句,CR1寄存器bit3寫1,由寄存器定義得知,這是把定時器設(shè)置為一旦發(fā)生溢出,就停止定時器,因為我們做的是延時函數(shù),延時到了以后,就沒有必要讓定時器再不斷遞增了,所以要這樣設(shè)置。
第四條語句,CR1寄存器bit0寫1,打開定時器,定時器計數(shù)器開始從0遞增。

第五條語句,檢測狀態(tài)寄存器SR中的bit0UIF是否置1,置1的時候,定時值就達到溢出值了,說明定時時間到了。
第六條語句,清除狀態(tài)寄存器SR中剛才溢出造成的UIF位。
2.使用庫函數(shù)
下面,我們看看怎么使用庫函數(shù)實現(xiàn)毫秒延時函數(shù):
voidTIM6_Delay_ms(uint16_tms){/*定義一個定時器基本定時初始化結(jié)構(gòu)體變量*/TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStruct;/*時鐘預(yù)分頻數(shù)為36000,在主頻72M時,計數(shù)器每500us加1*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=35999;/*自動重裝載寄存器值*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=ms*2;/*把上面的值配置到寄存器*/TIM_TimeBaseInit(TIM6,&TIM_TimeBaseInitStruct);/*設(shè)置定時時間到了以后停止定時器計數(shù)*/TIM_SelectOnePulseMode(TIM6,TIM_OPMode_Single);/*清除SR中的UIF標志*/TIM_ClearFlag(TIM6,TIM_IT_Update);/*打開定時器6*/TIM_Cmd(TIM6,ENABLE);/*檢測定時時間是否到來*/while(TIM_GetFlagStatus(TIM6,TIM_IT_Update)==RESET);/*軟件清除更新標志*/TIM_ClearFlag(TIM6,TIM_IT_Update);}
你可以細細觀察一下上面的庫函數(shù),實際上,和直接操作寄存器是一樣的。比如說,我們看打開定時器的庫函數(shù)TIM_Cmd(TIM6,ENABLE),我們打開這個函數(shù),如下所示:
voidTIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalStateNewState){/*Checktheparameters*/assert_param(IS_TIM_ALL_PERIPH(TIMx));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if(NewState!=DISABLE){/*EnabletheTIMCounter*/TIMx->CR1|=TIM_CR1_CEN;}else{/*DisabletheTIMCounter*/TIMx->CR1&=(uint16_t)(~((uint16_t)TIM_CR1_CEN));}}
把參數(shù)TIM6和ENABLE帶進去,你會發(fā)現(xiàn),實際上,就是我們直接操作寄存器的TIM6->CR1|=0X1。
其它的庫函數(shù),你可以自己打開研究一下。
另外,庫函數(shù)和我們直接操作寄存器有個不同的地方,就是TIM_TimeBaseInit()這個函數(shù)中的最后一條語句,它給TIMx->EGR寄存器的bit0寫了1,使得SR中的bit0UIF置1,所以在執(zhí)行完TIM_TimeBaseInit()這個函數(shù)之后,我們后面用TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_IT_Update);函數(shù)把UIF清0,要不然的話,你在后面會直接檢測到UIF置1,但是,這個置1不是溢出產(chǎn)生的,而是剛才給EGR寫1產(chǎn)生的,就達不到延時的效果了。
總結(jié),在使用以上兩個延時函數(shù)的時候,記得先允許TIM6外設(shè),即給APB1ENR寄存器的bit4寫1?;蛘咧苯佑脦旌瘮?shù)RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6 , ENABLE)。從上面庫函數(shù)和直接操作寄存器的延時函數(shù),你可以看出,使用庫函數(shù),即使不用注釋,也可以看出來你是在干嘛,而直接操作寄存器,就看不出來了。在實際使用中,沒必要糾結(jié)庫函數(shù)和直接操作寄存器的選擇,我就喜歡一會用庫函數(shù),一會兒直接操作寄存器,你想咋地?不過,公司的老板肯定是希望使用庫函數(shù),因為如果你辭職了,接替你的人看到一堆操作寄存器的代碼,讓他情何以堪?
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