STM32的定时器中断

时间：2021-12-20 23:24:59

实验目的：

让蜂鸣器每隔一秒响一次；


实验步骤：

STM32的定时器中断


实验程序：

/************************led.c***********************/
#include "stm32f4xx.h"  //在SYSTEM目录下可以找到
#include "sys.h"


void LED_Init(void){
	
	RCC->AHB1ENR |= 1<<5;  //使能GPIO端口的F时钟
  
	GPIO_Set(GPIOF,PIN9|PIN10,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_25M,GPIO_PUPD_PU);
	PFout(9) = 1;
	PFout(10) = 1;
	
}


/************************led.h***********************/
#ifndef _LED_H
#define _LED_H


void LED_Init(void);


#endif


/************************beep.c***********************/
#include "sys.h"
#include "beep.h"


void Beep_Init(void){
	RCC->AHB1ENR |= 1<<5;    		//使能PORTE时钟 
	GPIO_Set(GPIOF,PIN8,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PD); //PF8设置,下拉
	PFout(8) =0;						//关闭蜂鸣器	
}



/************************beep.h***********************/
#include "sys.h"


#ifndef _BEEP_H
#define _BEEP_H


void Beep_Init(void);


#endif



/************************timer.c***********************/
#include "sys.h"
#include "stm32f4xx.h"


/*
本示例的作用就是，
让蜂鸣器每隔一秒响一次；
*/


/*
关于定时器的操作可参考寄存器版的步骤
*/


/*
中断初始化函数：
主要是关于寄存器的相关配置
*/
void TIM3_Init(void){
	
	/*************************
	定时器中断的设置：	
	*************************/
	
	//使能TIM3时钟；
	RCC->APB1ENR |= 1 << 1;  
	
	/*预分频器*/
	TIM3->PSC = 8400 - 1;
	
	/*ARR为自动重载寄存器*/
	TIM3->ARR = 10000 -1 ;
	
	//使能更新中断
	TIM3->DIER |= 1;
	
	//使能计数器
	TIM3->CR1 |= 1;
	
	
	/*TIM中断分组设置*/
	
	//SCB和NVIC，可参考STM32F3与STM32F4系列Cortex M4内核编程手册.pdf
	SCB->AIRCR |= 0x5 << 8; //设置分组
	NVIC->IP[29] |= 0; //设置优先级,具体可分析MY_NVIC_Init()函数；
	
	//若不使能，则中断不会发生
	NVIC->ISER[0] |= 1 << 29;  //使能中断；
	
}



/*每1000ms产生一次中断*/
void TIM3_IRQHandler(void){
	
	/*
	中断处理函数：
	*/
	

	if(TIM3->SR&0X0001){
		PFout(8) = !PFout(8);
	}
	
	
	/*
	在中断里边最后记得清中断标志：
	*/
	TIM3->SR &= ~(1 << 0);
} 




/*************************timer.h**********************/
#ifndef _TIMER_H
#define _TIMER_H


void TIM3_Init(void);


#endif



/*************************test.c**********************/
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "beep.h"
#include "timer.h"
#include "led.h"


int main(void){
	
	Stm32_Clock_Init(336,8,2,7);//设置时钟,168Mhz  //思考一下为啥要设置整个时钟(到时可参考时钟那章节)；
	delay_init(168);		//初始化延时函数
	LED_Init();
	Beep_Init();
	TIM3_Init();
	
	while(1){
		PFout(9) = 0;
		delay_ms(1000);
		PFout(9) = 1;
		delay_ms(1000);
	}
	
}



实验分析：

我们主要分析一下定时器中断中，关于寄存器的设置问题

1. RCC->APB1ENR |= 1 << 1;  

这条语句的作用就是：使能TIM3时钟；

外设这么多，我咋知道，我们应该在哪条总线上去使能响应的外设？

第一种办法就是查看RCC寄存器，看其每个寄存器的每位的解释；

第二种办法就是看对应芯片的整个框图，如：

STM32的定时器中断

由上述视图，我们可知：TIM3是挂在APB1总线上的，所以我们只需使能APB1ENR寄存器上的响应的位就可以达到我们使能响应的外设的时钟的效果；

查看APB1ENR寄存器，我们可知：

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

所以在这里就写成了RCC->APB1ENR |= 1 << 1


2. TIM3->PSC = 8400 - 1;

3. TIM3->ARR = 10000 -1 ;

第2条语句和第3条语句的作用就是设置预分频器和自动重载寄存器；

但是在设置这两个寄存器之前，我们必须要搞清楚一点就是：计数器的时钟频率从哪里来？

查看定时器的框图：

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

STM32的定时器中断

注：由上述的定时器框图，我们可以得知：CK_INT也就是来自RCC的TIMxCLK


再结合第5条语句，其作用就是将CEN位写入1，所以，这样，我们就将预分频器的时钟CK_PSC设置为了内部时钟CK_INT；

此时，我们需要搞清楚CK_INT的时钟多少，在test.c中，我们看到：Stm32_Clock_Init()这个函数，其函数体如下：

void Stm32_Clock_Init(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)
{  
	RCC->CR|=0x00000001;		//设置HISON,开启内部高速RC振荡
	RCC->CFGR=0x00000000;		//CFGR清零 
	RCC->CR&=0xFEF6FFFF;		//HSEON,CSSON,PLLON清零 
	RCC->PLLCFGR=0x24003010;	//PLLCFGR恢复复位值 
	RCC->CR&=~(1<<18);			//HSEBYP清零,外部晶振不旁路
	RCC->CIR=0x00000000;		//禁止RCC时钟中断 
	Sys_Clock_Set(plln,pllm,pllp,pllq);//设置时钟 
	//配置向量表				  
#ifdef  VECT_TAB_RAM
	MY_NVIC_SetVectorTable(1<<29,0x0);
#else   
	MY_NVIC_SetVectorTable(0,0x0);
#endif 
}

接着再追踪Sys_Clock_Set()函数，进到其函数体内，我们可以看到： 

//时钟设置函数
//Fvco=Fs*(plln/pllm);
//Fsys=Fvco/pllp=Fs*(plln/(pllm*pllp));
//Fusb=Fvco/pllq=Fs*(plln/(pllm*pllq));

//Fvco:VCO频率
//Fsys:系统时钟频率
//Fusb:USB,SDIO,RNG等的时钟频率
//Fs:PLL输入时钟频率,可以是HSI,HSE等. 
//plln:主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432.
//pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.
//pllp:系统时钟的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2,4,6,8.(仅限这4个值!)
//pllq:USB/SDIO/随机数产生器等的主PLL分频系数(PLL之后的分频),取值范围:2~15.

//外部晶振为8M的时候,推荐值:plln=336,pllm=8,pllp=2,pllq=7.
//得到:Fvco=8*(336/8)=336Mhz
//     Fsys=336/2=168Mhz
//     Fusb=336/7=48Mhz
//返回值:0,成功;1,失败。
u8 Sys_Clock_Set(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)
{ 
	u16 retry=0;
	u8 status=0;
	RCC->CR|=1<<16;				//HSE 开启 
	while(((RCC->CR&(1<<17))==0)&&(retry<0X1FFF))retry++;//等待HSE RDY
	if(retry==0X1FFF)status=1;	//HSE无法就绪
	else   
	{
		RCC->APB1ENR|=1<<28;	//电源接口时钟使能
		PWR->CR|=3<<14; 		//高性能模式,时钟可到168Mhz
		RCC->CFGR|=(0<<4)|(5<<10)|(4<<13);//HCLK 不分频;APB1 4分频;APB2 2分频. 
		RCC->CR&=~(1<<24);	//关闭主PLL
		RCC->PLLCFGR=pllm|(plln<<6)|(((pllp>>1)-1)<<16)|(pllq<<24)|(1<<22);//配置主PLL,PLL时钟源来自HSE
		RCC->CR|=1<<24;			//打开主PLL
		while((RCC->CR&(1<<25))==0);//等待PLL准备好 
		FLASH->ACR|=1<<8;		//指令预取使能.
		FLASH->ACR|=1<<9;		//指令cache使能.
		FLASH->ACR|=1<<10;		//数据cache使能.
		FLASH->ACR|=5<<0;		//5个CPU等待周期. 
		RCC->CFGR&=~(3<<0);		//清零
		RCC->CFGR|=2<<0;		//选择主PLL作为系统时钟	 
		while((RCC->CFGR&(3<<2))!=(2<<2));//等待主PLL作为系统时钟成功. 
	} 
	return status;
}
在看上述函数时，我们需要结合以下一幅图：

STM32的定时器中断

从芯片手册中，我们还可以找到一句话：

STM32的定时器中断

而在Sys_Clock_Set()函数中，我们可以对照寄存器的设置，得知：

AHB不分频，APB1 4分频，APB2  2分频，且可得知：AHB的频率为168MHZ；

而定时器3又是挂在APB1总线上的，所以由于APB1预分频器为4，并不为1，所以，

定时器的时钟频率等于APB1的频率的2倍，而APB1的时钟频率等于AHB频率的1/4,

所以可知：定时器的时钟频率为84MHZ；而定时器时钟也就是RCC的TIM3CLK的时钟，

所以，内部时钟CK_INT的时钟频率为84MHZ;由此，我们设置预分频器和计数器才有意义；


注：在这里再唠叨一句的是：在这里将预分频器减一的原因是：查看TIMxPSC寄存器，其下方的

解释可以得知：计数器时钟频率CK_CNT等于CK_PSC的频率/(PSC[15:0] + 1),所以在这里就将

预分频器减一；而将自动装载的值减一的原因是：若我们设置自动装载的值为5000，那么计数器

从0开始计数，然后计数到5000，然后又从5000跳到0，当跳到0时，其中断才会触发，所以，

此时，计数器实际上是计了5001次，所以，我们需要将其减一；

STM32的定时器中断



4. TIM3->DIER |= 1;

其作用就是使能更新中断


5. TIM3->CR1 |= 1;

其作用就是使能计数器


6. SCB->AIRCR |= 0x5 << 8;

7. NVIC->IP[29] |= 0;

8. NVIC->ISER[0] |= 1 << 29;

第6,7,8条语句的解释，可参考STM32的外部中断那篇博客中对应部分的解释；



注意事项：

1.在上述中断函数中，若没有加if(TIM3->SR&0X0001)这条语句，
那么蜂鸣器始终不会响，若加了if(TIM3->SR&0X0001)这条语句，
那么蜂鸣器才会如程序中所示，正常工作；理论上，不加这条if语句，
蜂鸣器也会隔一段时间响一次的，但看到的 事实是蜂鸣器根本不会响；

至于其原因，暂时还没有找到合理的解释，现在这里载一笔；




关注微信公众号获取更多资讯

STM32的定时器中断


标签：

相关文章