STM32学习笔记之定时器的配置

转载于 http://blog.csdn.net/u010661782/article/details/50281229，感谢原作者非常详细的指导学习

实验目的：

让蜂鸣器每隔一秒响一次；

实验步骤：

实验程序：

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1. /************************led.c***********************/  
2. #include "stm32f4xx.h"  //在SYSTEM目录下可以找到  
3. #include "sys.h"  
4.   
5.   
6. void LED_Init(void){  
7.       
8.     RCC->AHB1ENR |= 1<<5;  //使能GPIO端口的F时钟  
9.     
10.     GPIO_Set(GPIOF,PIN9|PIN10,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_25M,GPIO_PUPD_PU);  
11.     PFout(9) = 1;  
12.     PFout(10) = 1;  
13.       
14. }  

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1. /************************led.h***********************/  
2. #ifndef _LED_H  
3. #define _LED_H  
4.   
5.   
6. void LED_Init(void);  
7.   
8.   
9. #endif  

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1. /************************beep.c***********************/  
2. #include "sys.h"  
3. #include "beep.h"  
4.   
5.   
6. void Beep_Init(void){  
7.     RCC->AHB1ENR |= 1<<5;          //使能PORTE时钟   
8.     GPIO_Set(GPIOF,PIN8,GPIO_MODE_OUT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_SPEED_100M,GPIO_PUPD_PD); //PF8设置,下拉  
9.     PFout(8) =0;                        //关闭蜂鸣器   
10. }  

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1. /************************beep.h***********************/  
2. #include "sys.h"  
3.   
4.   
5. #ifndef _BEEP_H  
6. #define _BEEP_H  
7.   
8.   
9. void Beep_Init(void);  
10.   
11.   
12. #endif  

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1. /************************timer.c***********************/  
2. #include "sys.h"  
3. #include "stm32f4xx.h"  
4.   
5.   
6. /* 
7. 本示例的作用就是， 
8. 让蜂鸣器每隔一秒响一次； 
9. */  
10.   
11.   
12. /* 
13. 关于定时器的操作可参考寄存器版的步骤 
14. */  
15.   
16.   
17. /* 
18. 中断初始化函数： 
19. 主要是关于寄存器的相关配置 
20. */  
21. void TIM3_Init(void){  
22.       
23.     /************************* 
24.     定时器中断的设置：    
25.     *************************/  
26.       
27.     //使能TIM3时钟；  
28.     RCC->APB1ENR |= 1 << 1;    
29.       
30.     /*预分频器*/  
31.     TIM3->PSC = 8400 - 1;  
32.       
33.     /*ARR为自动重载寄存器*/  
34.     TIM3->ARR = 10000 -1 ;  
35.       
36.     //使能更新中断  
37.     TIM3->DIER |= 1;  
38.       
39.     //使能计数器  
40.     TIM3->CR1 |= 1;  
41.       
42.       
43.     /*TIM中断分组设置*/  
44.       
45.     //SCB和NVIC，可参考STM32F3与STM32F4系列Cortex M4内核编程手册.pdf  
46.     SCB->AIRCR |= 0x5 << 8; //设置分组  
47.     NVIC->IP[29] |= 0; //设置优先级,具体可分析MY_NVIC_Init()函数；  
48.       
49.     //若不使能，则中断不会发生  
50.     NVIC->ISER[0] |= 1 << 29;  //使能中断；  
51.       
52. }  
53.   
54.   
55.   
56. /*每1000ms产生一次中断*/  
57. void TIM3_IRQHandler(void){  
58.       
59.     /* 
60.     中断处理函数： 
61.     */  
62.       
63.   
64.     if(TIM3->SR&0X0001){  
65.         PFout(8) = !PFout(8);  
66.     }  
67.       
68.       
69.     /* 
70.     在中断里边最后记得清中断标志： 
71.     */  
72.     TIM3->SR &= ~(1 << 0);  
73. }   

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1. /*************************timer.h**********************/  
2. #ifndef _TIMER_H  
3. #define _TIMER_H  
4.   
5.   
6. void TIM3_Init(void);  
7.   
8.   
9. #endif  

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1. /*************************test.c**********************/  
2. #include "sys.h"  
3. #include "delay.h"  
4. #include "beep.h"  
5. #include "timer.h"  
6. #include "led.h"  
7.   
8.   
9. int main(void){  
10.       
11.     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)；  
12.     delay_init(168);        //初始化延时函数  
13.     LED_Init();  
14.     Beep_Init();  
15.     TIM3_Init();  
16.       
17.     while(1){  
18.         PFout(9) = 0;  
19.         delay_ms(1000);  
20.         PFout(9) = 1;  
21.         delay_ms(1000);  
22.     }  
23.       
24. }  

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：

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：

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：

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：

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1. void Stm32_Clock_Init(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)  
2. {    
3.     RCC->CR|=0x00000001;     //设置HISON,开启内部高速RC振荡  
4.     RCC->CFGR=0x00000000;        //CFGR清零   
5.     RCC->CR&=0xFEF6FFFF;     //HSEON,CSSON,PLLON清零   
6.     RCC->PLLCFGR=0x24003010; //PLLCFGR恢复复位值   
7.     RCC->CR&=~(1<<18);         //HSEBYP清零,外部晶振不旁路  
8.     RCC->CIR=0x00000000;     //禁止RCC时钟中断   
9.     Sys_Clock_Set(plln,pllm,pllp,pllq);//设置时钟   
10.     //配置向量表                 
11. #ifdef  VECT_TAB_RAM  
12.     MY_NVIC_SetVectorTable(1<<29,0x0);  
13. #else     
14.     MY_NVIC_SetVectorTable(0,0x0);  
15. #endif   
16. }             

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

[cpp]  view plain  copy

1. //时钟设置函数  
2. //Fvco=Fs*(plln/pllm);  
3. //Fsys=Fvco/pllp=Fs*(plln/(pllm*pllp));  
4. //Fusb=Fvco/pllq=Fs*(plln/(pllm*pllq));  
5.   
6. //Fvco:VCO频率  
7. //Fsys:系统时钟频率  
8. //Fusb:USB,SDIO,RNG等的时钟频率  
9. //Fs:PLL输入时钟频率,可以是HSI,HSE等.   
10. //plln:主PLL倍频系数(PLL倍频),取值范围:64~432.  
11. //pllm:主PLL和音频PLL分频系数(PLL之前的分频),取值范围:2~63.  
12. //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!)  
13. //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.  
14.   
15. //外部晶振为8M的时候,推荐值:plln=336,pllm=8,pllp=2,pllq=7.  
16. //得到:Fvco=8*(336/8)=336Mhz  
17. //     Fsys=336/2=168Mhz  
18. //     Fusb=336/7=48Mhz  
19. //返回值:0,成功;1,失败。  
20. u8 Sys_Clock_Set(u32 plln,u32 pllm,u32 pllp,u32 pllq)  
21. {   
22.     u16 retry=0;  
23.     u8 status=0;  
24.     RCC->CR|=1<<16;                //HSE 开启   
25.     while(((RCC->CR&(1<<17))==0)&&(retry<0X1FFF))retry++;//等待HSE RDY  
26.     if(retry==0X1FFF)status=1;  //HSE无法就绪  
27.     else     
28.     {  
29.         RCC->APB1ENR|=1<<28;   //电源接口时钟使能  
30.         PWR->CR|=3<<14;        //高性能模式,时钟可到168Mhz  
31.         RCC->CFGR|=(0<<4)|(5<<10)|(4<<13);//HCLK 不分频;APB1 4分频;APB2 2分频.   
32.         RCC->CR&=~(1<<24); //关闭主PLL  
33.         RCC->PLLCFGR=pllm|(plln<<6)|(((pllp>>1)-1)<<16)|(pllq<<24)|(1<<22);//配置主PLL,PLL时钟源来自HSE  
34.         RCC->CR|=1<<24;            //打开主PLL  
35.         while((RCC->CR&(1<<25))==0);//等待PLL准备好   
36.         FLASH->ACR|=1<<8;      //指令预取使能.  
37.         FLASH->ACR|=1<<9;      //指令cache使能.  
38.         FLASH->ACR|=1<<10;     //数据cache使能.  
39.         FLASH->ACR|=5<<0;      //5个CPU等待周期.   
40.         RCC->CFGR&=~(3<<0);        //清零  
41.         RCC->CFGR|=2<<0;       //选择主PLL作为系统时钟     
42.         while((RCC->CFGR&(3<<2))!=(2<<2));//等待主PLL作为系统时钟成功.   
43.     }   
44.     return status;  
45. }    

在看上述函数时，我们需要结合以下一幅图：

从芯片手册中，我们还可以找到一句话：

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；

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；