STM32 Cubemx 定时器介绍以及应用

本篇文章介绍定时器的使用方法，并应用
流水灯，以及秒表
应用展示：链接

定时器的作用

定时器(Timer)最基本的功能就是定时，定时功能与外设结合，可
定时发送 USART 数据
定时采集 AD数据。
将定时器与 GPIO结合起来使用，可以实现非常丰富的功能：
可以产生输出波形
可以测量输入信号的脉冲宽度
用定时器产生PWM 控制电机状态是工业控制的普遍方法

STM32中定时器

STM32中一共有11个定时器：
所有定时器都是彼此独立的，不共享任何资源

内核中的SysTick
SysTick是简易的周期定时器，存在于控制器内核，其使用涉及的寄存器少，相同内核的器件间移植不需要修改程序。
常规定时器，共8个，分为三类:
高级定时器2个：TIM1、TIM8 （能够产生三对PWM互补输出）
通用定时器4个：TIM2，TIM3, TIM4,TIM5,
基本定时器2个：TIM6、TIM7 （DAC触发信号）
TIM1、TIM8的时钟由APB2的输出产生，其他6个定时器的时钟由APB1的输出产生。

通用定时器可以用来输入捕获输出比较 PWM输出脉冲计数等等

SysTick 系统滴答

SysTick 位于Cortex-M3核内的NVIC中，使用SysTick编写的程序代码在相同内核的器件间移植不需要修改。
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简单好用。
使用该功能实现LED灯的亮1s，灭1s。
通过CubeMX实现硬件资源配置。

使用led灯 PA4 设为output
RCC 时钟源选择外部高速时钟
时钟配置使用外部高速时钟，内部进行9倍频作为系统时钟
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kZVdUwWQ-1581772748534)(https://gitee.com/nie_hen/test/raw/master/小书匠/1567780489150.png)]
到这里系统滴答就算是配置好了
编写代码
编写中断服务函数
在 stm32f1xx_hal_cotex.c 添加一个函数HAL_SYSTICK_IRQHandler
void HAL_SYSTICK_IRQHandler(void)
{
HAL_SYSTICK_Callback();
}
将中断服务函数添加
在stm32f1xx_it.c 中 SysTick_Handler函数添加一行代码
HAL_SYSTICK_IRQHandler();
编写中断函数

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_SYSTICK_Callback(void)
{
	Tick_ms++;
	if(Tick_ms%1000==0) 
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_4);
		Tick_ms=0;
	}
}
/* USER CODE END 4 */

Tick_ms 是一个int型的，初始值为0的变量，每一ms调用一次callback，变量加一，直到1000ms即是1s的时候 GPIO电位反转（高电位变成低电位，低电位的变成高电位）。led灯亮灭变换。变量重新置零

通用定时器

通用定时器的功能是通过操作相应寄存器实现的
每个通用定时器有四类可编程的控制器：
※ 预分频器寄存器：TIMx_PSC
※ 自动重装载寄存器， TIMx_ARR
※ 当前值寄存器， TIMx_CNT
※ 比较/捕获寄存器（4个）：TIMx_SR
计算定时器的工作频率
TIMx_PSC 表示分频系数
CK_CNT 表示定时器工作频率
则定时器的工作频率计算公式为:

CK_CNT=CK_PSC/ (TIMx_PSC +1)

每一个CK_CNT脉冲，TIMx_CNT值就加1，从CNT=0计数到ARR时产生中断,这时共经历ARR个时钟周期,中断频率

F_INT=CK_CNT/ （ARR+1）

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普通定时器模块的时钟为72MHz,分频比(PSC)为7199，那么我们想要得到一个1秒钟的定时，定时计数器ARR的值需要设定为 10000 分频比设置为7199
因为72 000 000 / (7199+1) = 10KHz
时钟周期T=1/10KHz=100us
100us × 10 000 = 1s

技术模式分为向上计数模式，向下计数模式，和中央对齐计数模式。（通过控制寄存器来设置）
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应用
同样是使LED灯亮一秒灭一秒循环

CubeMx配置

设置LED灯的引脚 output 初始化高电平（灭）
配置时钟
RCC 使能外部高速时钟

使用外部时钟9倍频，对APB1 进行2分频，Timer2—5的时钟频率为72MHz
设置定时器
时钟源 : 使用内部定时器，预分频：7200-1 ，计数模式：向上，ARR：10000，预装载值自动重装载：使能

打开中断在NVIC Setting中选中Enable

软件编程部分
开启定时中断：写在初始化完成之后，while(1) 之前

HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

定时中断回调函数

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef htim)
{
if (htim->Instance == htim2.Instance)
{
/ Toggle LED /
HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_4);
}
}
/ USER CODE END 4 */

达到1s的时候判断条件成立，对LED灯的电位进行翻转，实现一秒的亮与灭
程序下载到开发板上可以看到一个led灯一会亮一会灭
也可以通过示波器来看PA4的输出情况
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应用

使用SysTick（我感觉很好用）或者普通计时器
实现流水灯（多个led灯循环显示）
实现计时器（将板子运行时间的秒数显示到数码管上）
两个功能来回切换（使用按键进行切换）

思路
在CubeMx上的配置其实都一样，主要是代码上的设计。

第一个功能将LED灯的引脚信息写入数组，使用遍历在callback中时间达到1s就对遍历到的led灯和上一个led灯进行电位反转。（这里就需要注意第一个led灯和最后一个led灯的时候特殊处理）
第二个功能需要一个变量一直计时，然后将获取到的值使用数码管的函数进行显示。
第三个功能需要对扫描键盘进行处理，设置两个键当获取到其中一个键的时候做响应处理，而按到其他键不处理。

代码链接