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HAL 库开发笔记 - TIM 基本定时器

在 STM32 中，有基本定时器、通用定时器和高级定时器这三类定时器，用于处理各类周期任务。在本篇文章中，我将对基本定时器展开详细介绍。

基本原理​

我们常用的定时器分基本、通用和高级定时器三类，在 STM32F4 系列单片机上，其对应关系如下：

  • 基本定时器
    • TIM6
    • TIM7
  • 通用定时器
    • TIM2-TIM5
    • TIM9-TIM14
  • 高级定时器
    • TIM1
    • TIM8
  • （SysTick 定时器）

通常，我们拿基本定时器当计时器用，拿通用定时器输出 PWM 信号用。

基本定时器的特性​

在 STM32F4 系列单片机上，TIM6 和 TIM7 这两个基本定时器的特性如下：

  • 挂载在 APB1 总线上
  • 16 位自动重载递增计数器
  • 16 位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频（即运行时修改），分频系数介于 1 和 65536 之间
  • 用于触发 DAC 的同步电路
  • 发生计数器上溢更新事件时会生成中断 / DMA 请求

常用的定时器函数参考​

  • HAL_TIM_Base_Init()：初始化定时器时基单元
  • HAL_TIM_Base_DeInit()：禁用定时器，与初始化相反
  • HAL_TIM_Base_MspInit()：MSP 初始化函数，定时器初始化时会自动调用
  • HAL_TIM_Base_MspDeInit()：与上一个相反
  • HAL_TIM_Base_Start()：开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop()：停止定时器
  • HAL_TIM_Base_Start_IT()：以中断模式开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop_IT()：关闭中断模式的定时器
  • HAL_TIM_Base_Start_DMA()：以 DMA 模式开启定时器
  • HAL_TIM_Base_Stop_DMA()：关闭 DMA 模式的定时器

用基本定时器使 LED 定时闪烁​

本次实验是用基本定时器实现计时功能，让 LED 0.5 秒变换一次开关状态。

在 CubeMX 内配置基本定时器​

首先，我们打开 Clock Configuratgion 时钟树配置页面，找到并记下最右侧 APB1 Timer clocks 的数值：

这是因为，STM32F4 系列的 TIM2-TIM7，TIM12-TIM14 是挂载在低速 APB1 总线上，而 TIM1，TIM8-TIM11 是挂载在高速 APB2 总线上，我们这里用到基本定时器 TIM6，所以要看 APB1 的速率（这里经过分频倍频后是 90 MHz）。

接着，我们找到侧边栏 Timer 中找到 TIM6，先勾选 Activated 激活定时器，并在下方配置以下的参数：

各参数的含义：

  • Prescaler（预分频系数）：8999
  • Counter Mode（计数模式）：Up（从 0 开始向上计数至预分频系数后溢出）
  • Counter Period（计时周期 / 装载值）：4999
  • auto-reload preload（是否自动重装载）：Enable（溢出时会自动重装初值）

因为我这里用的时钟源为 90 MHz，因此将预分频系数设置为 8999（也就是 9000 分频），分频后为 10 kHz（90 MHz/9000）。装载值设置为 4999（每周期计数 5000 次），所以得到 500 ms 一个周期。

接着我们在其 NVIC 标签页，对中断进行使能：

在代码内配置基本定时器​

在 main.c 中开启定时器：

main.c
/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);

/* USER CODE END 2 */

在 stm32f4xx_it.c 中添加回调函数：

stm32f4xx_it.c
/* USER CODE BEGIN 1 */

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim->Instance == TIM6)
    {
        HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
    }

}

/* USER CODE END 1 */

关于 LED 的配置，可以参考前面的文章 HAL 库开发笔记-GPIO。

下载烧录，可以看到 LED 按我们预设的 500 ms 周期切换开关状态（也就是每 500 ms 发生溢出并产生一个上溢事件，我们在回调函数中对 LED 灯进行了翻转操作）。

参考与致谢​

本篇文章受 CC BY-NC-SA 4.0 协议保护，转载请注明出处。