HAL库教程8:通用定时器的使用
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:
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
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。
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。
查看生成的代码
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:
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)
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