HAL库教程8：通用定时器的使用

桃扇骨 2022-04-23 23:38 329阅读 0赞

## 定时器溢出时间的计算 ##

关于定时器溢出的时间计算，有个公式：  
![在这里插入图片描述][20190409225254887.png]  
  定时器本质上是一个不断自加的计数器，只不过在自加的时候，能够自动比较计数值跟某个设定值而已。定时器+1用时多少？  
  1/84000000，单位是秒。  
  我想让数的慢一点，感觉84Mhz的时钟太快了，想用42Mhz可以吗？可以，2分频就行，这是+1的操作用时:2/84000000，  
  数100个数字用时多少？100 \* 2/84000000。  
  可能是为了避免用户误操作，给arr或psc写一个0，所以arr与psc都需要做+1操作。  
  为了方便计算，在psc为8399的情况下，溢出时间就是(arr+1)/10，单位是毫秒。  
  能不能把psc设置为83999，得到溢出时间就是arr+1呢？仅在此案例中是可以的。因为对于STM32F4单片机的Timer2-Timer5，psc寄存器是32位的，最大值是2的32次方。对于STM32其它型号的单片机，以及F4的其它定时器，psc寄存器可能只有16位，最大值只有65535<83999，所以不能设定psc=83999。在使用CubeMx的情况下，这一点无需记忆，CubeMX有提示。

## 使用CubeMX配置定时器 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
  如果我们需要定时器每隔1秒钟溢出一次，在可以如下填写psc与arr。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
  开启定时器3的全局中断。定时器不止一个中断，此例子中使用的是溢出中断，或者称之为更新中断。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
  查看生成的代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 定时器溢出中断的处理逻辑 ##

修改代码，在初始化的时候就打开Timer3。

static void MX_TIM3_Init(void)
    { 
      /* USER CODE BEGIN TIM3_Init 2 */
      HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
      /* USER CODE END TIM3_Init 2 */
    }

新建一个Timer.c，来进行中断处理函数的重载（不确定这么称呼需要用户的自定义函数是否合适，要不叫重定义？），暂时只改变LED1的状态。注意处理找不到htim3的问题。

#include "IO.h"
    
    /** * @brief 定时器回调函数，定时器中断服务函数调用 * @param 定时器中断序号 * @retval None */    
    void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    { 
      if(htim==(&htim3))
      { 
        LED1 = !LED1;
      }
    }

主函数死循环无需任何代码。下载程序并观察现象。看上去与流水灯的现象一样，但实际上定时器是非阻塞的，可能时间也会更准确一些。  
  与串口中断处理机制类似，定时器溢出中断的处理逻辑如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
  与串口中断不同的是，定时器溢出以后，并不会自动关闭定时器中断。回忆我们设置的计数周期，也被称为自动重装值，（在向上计数的模式中）一旦自加的计数器等于自动重装值，便再次从零开始自加，因此定时器溢出中断是周而复始执行的。  
  在标准固件库中，定时器中断的处理逻辑是这样的：

void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断
    { 
      if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)  //检查TIM3更新中断发生与否
      { 
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx更新中断标志
        LED1=!LED1;
      }
    }

两者相比较，HAL库是所有定时器的溢出中断都会调用同一个函数，用户通过参数来确定是哪一个哪一个定时器的溢出中断。而STD库是定时器3的所有中断都用同一个函数，在中断里判断是溢出中断还是别的类型的中断。HAL库用户不需要清除中断标记位，STD库有硬件调用，效率更高。个人认为HAL库的移植性好一点，用户不用关心TIMER3和TIMER1有什么区别，反正用法一样。两种方法各有千秋，见仁见智吧。

## 关于定时器中断第一次执行的时机 ##

将代码稍作改动，来观察一下什么时候会执行第一次定时器溢出中断。  
  首先把定时器溢出的时间改为10秒；然后在开启定时器的函数前，增加点亮LED2的代码；接着在定时器溢出中断服务函数中，关闭LED2。  
  思考：LED2亮的时间会持续多久？  
  如果定时器开启以后，立即进入中断，则LED2会亮起的瞬间就熄灭，甚至观察不到亮起。如果定时器开启以后，等待设定的溢出时间到达以后，也就是10秒以后才进入中断，则LED2会亮起来10秒左右。  
  实际LED2打开的瞬间就关掉了，说明开启定时器的瞬间，就会跳到中断里。使能定时器中断以前，中断是默认开启的，只是等使能定时器以后，才会进入中断。这是STM32的一个特点还是BUG？我并不十分了解这种机制的用途，**建议在开启定时器之前，一般要清除掉中断。可以使用宏定义\_\_HAL\_TIM\_CLEAR\_FLAG(&htim3,TIM\_FLAG\_UPDATE)**

[20190409225254887.png]: /images/20220222/210ef8f6e9ad47f3bbf067ef88d3b410.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220222/d454d5058b434537b07ad4df05403cbb.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly95YXRhby5ibG9nLmNzZG4ubmV0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220222/b05d1dc177b64dda90a94d77f24076c4.png
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