前言

本章介绍使用STM32CubeMX对基本定时器进行配置的方法，STM32F103高性能系列设备包括基本定时器、高级控制定时器、通用定时器、看门狗定时器和 SysTick 定时器，但是STM32F103C6t6上资源比较有限（高级定时器TIM1，通用定时器TIM2和TIM3），没有真正的基本定时器，其实通用定时器和高级定时的功能是包含基本定时器的，因此如果没有使用到通用定时和高级定时的附加功能，也就是基本定时器了。本章介绍基本定时器，其他的定时器由后续章节一一介绍，最后通过示波器和打印结果来展现实现结果，如果有LED灯也可以，通过定时器来控制LED灯闪烁来观察现象。

一、定时器的介绍

定时器就像单片机的闹钟一样，定时器的核心就是计算器，要实现计数功能，首先要给它一个时钟源，定时器根据时钟的输出信号，每隔“一秒"（一个单位时间），计数单元的数值就增加一，当计数单元数值增加到“设定的闹钟提醒时间"时，计数单元就会向中断系统发出中断申请，产生"响铃提醒"，使程序跳转到中断服务函数中执行。
下面是三种定时的比较：
在这里插入图片描述
我们这里给出基本定时器的框图，基本定时器比较简单，也是通用定时器和高级定时器的基础，分析基本定时器，可以很好的分解通用定时器和高级定时器。

从上图我们可以看到基本定时器主要由下面四个部分组成：
**时钟源：**定时器时钟 TIMxCLK，即内部时钟 CK_INT所以定时器时钟，通过下图可以看到不同定时器所在的总线，从而确定他们的时钟源，STM32F103C6T6的高级定时器TIM1定时挂在APB2上，通用定时器TIM2。
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**预分频器（TIMx_PSC）：**定时器时钟经过 PSC 预分频器之后，即计数器时钟 CK_CNT，用来驱动计数器计数。 PSC 是一
个16 位的预分频器，可以对定时器时钟 TIMxCLK 进行 1~65536 之间的任何一个数进行分频。具体计算方式为： CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)。

下图为预分频系数从1变到2的计数器时序图：图中CK_PSC是脉冲信号，预分频系数为2，所以最下面的预分频计数器计数0,1，中间的计数器寄存器记一次数。
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**计数器（TIMx_CNT）：**计数器 CNT 是一个 16 位的计数器，只能往上计数，最大计数值为 65535。当计数达到自动重装载寄存器的时候产生更新事件，并清零从头开始计数。

**自动重装载寄存器（TIMx_ARR）：**自动重装载寄存器 ARR 是一个 16 位的寄存器，这里面装着计数器能计数的最大数
值。当计数到这个值的时候，如果使能了中断的话，定时器就产生溢出中断。

下图为分频系数为1，自动重装载寄存器（TIMx_ARR）为36的计数器时序图。当计数器满36则进行重装，同时触发更新事件，更新中断标志等动作。
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定时器有如下三种计数模式
**递增计数模式：**计数器从 0 计数到自动重载值，然后重新从 0 开始计数并生成计数器上溢事件。
**递减计数模式：**计数器从自动重载值开始递减到 0，然后重新从自动重载值开始计数并生成计数器下溢事件。
**中心对齐模式：**计数器从 0 开始计数到自动重载值 – 1 ，生成计数器上溢事件；然后从自动重载值开始向下计数到 1 并生成计数器下溢事件。之后从0 开始重新计数。

有了以上的基础知识，下面我们通过实验来验证一下

二、实验过程

1.实验材料

STM32F103C6T6最小系统开发板

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ST-LINK V2

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杜邦线
示波器

2.STM32CubeMX配置基本定时器

选择芯片stm32f103c6t6，新建工程

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设置时钟源，最小系统外部晶振8Mhz，作为外部高速HSE时钟源。由于没有外接外部低速晶振，这里低速时钟源选择旁路时钟源。

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配置时钟树，这里使用官方推荐的配置

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配置引脚功能，先配置一个GPIO，过会使用定时器控制其输出高低电平，方便用示波器测试，我们使用通用定时器TIM2，已知TIM2挂在APB1上。
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内部时钟设置为不分频(CKD)，则CK_PSC的时钟频率等于APB1的时钟频率72MHz,即72000 000Hz。若要定时时间为1s,则即可设置7200分频（预分频器寄存器 (TIMx_PSC)的值为7200-1），定时器的时钟CK_CNT的频率为10000Hz.则自动重载寄存器 (TIMx_ARR)设置为10000-1即定时为1s.TRGO为触发输出，可以触发内部ADC/DAC,这里我们没有用到这个功能，参数为默认设置。
T = (psc+1)(arr+1)/Tclk=（7200）(1000)/72us=1000ms = 1s

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在NVIC Settings框勾选开启定时器中断。优先级为默认。或者在NVIC配置中使能TIM2中断。

Code Generator中设置只拷贝使用到的库，分离.c和.h文件

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设置好项目名称和路径，点击GENERATE CODE即可，生成后使用keil5 IDE打开。

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2.代码实现

在usart.c文件后面添加如下代码，代码中添加了#ifdef宏定义进行条件编译，如果使用GUNC编译，则PUTCHAR_PROTOTYPE 定义为int __io_putchar(int ch)函数，否则定义为int fputc(int ch, FILE *f)函数。

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "stdio.h"
#ifdef __GNUC__
  /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
     set to 'Yes') calls __io_putchar() */
  #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
  #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
  * @brief  Retargets the C library printf function to the USART.
  * @param  None
  * @retval None
  */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
    
    
  /* Place your implementation of fputc here */
  /* e.g. write a character to the EVAL_COM1 and Loop until the end of transmission */
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
 
  return ch;
}
/* USER CODE END 0 */

实现一个LED等间隔1s闪烁一次的功能，代码如下

int main(void)
{
    
    
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    
    
    /* USER CODE END WHILE */
			
    /* USER CODE BEGIN 3 */
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, GPIO_PIN_0); //PA0
		printf("TIM2 \r\n");
		HAL_Delay(1000);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}