嵌入式作业STM32定时器实现串口通信及LED灯闪烁
目录
前言
一.什么是定时器
1.定时器与计数器
2. 定时器有什么用
3. 定时器的原理
4.时钟产生器和时基单元
二.用STM32CubeMx创建项目
1. 创建项目
2.配置RCC和SYS
3. 配置IO输出口
4. 配置定时器
5. 配置NVIC和USART1
6 .配置时钟
7.项目配置
三.用keil实现
1.定时器启动代码
2 .串口通信
3.定时器中断回调函数
4.烧录
5.展示效果
四.总结
五.参考资料
前言
软件版本: STM32CubeMX:6.61
KEIl:5.61
mcusip
FireTools
硬件: STM32F103C8T6
一.什么是定时器
定时器实际上就是Soc当中的一个内部外设。
1.定时器与计数器
定时器常与计数器扯到一起，计数器也是soc当中的一个内部外设，计数器顾名思义是用来计数的，就和我们的秒表一样，秒表实际上就是一个计数器，每隔一个单位走一个格（就是计一个数），因为计数器的计数时间周期是固定的，因此到了一定时间只要用计数值*计数时间周期，就能得到一个时间段，这个时间段就是我们定的时间（这就是定时器了）。计数器和定时器其实是一回事。
定时器/计数器作为SoC的外设，主要用来实现定时执行代码的功能。定时器相对于SoC来说，就好像闹钟相对于人来说意义一样。单核的CPU是单线程的，只能干一件事情，干完这件事情完去干另一件事情需要定时器来提醒。
2. 定时器有什么用
（1）定时器可以让SoC在执行主程序的同时，可以（通过定时器）具有计时功能，到了一定时间（计时结束）后，定时器会产生中断提醒CPU，CPU会去处理中断并执行定时器的ISR。从而去执行预先设定好的事件。
（2）定时器就好像是CPU的一个秘书一样，这个秘书专门管帮CPU来计时，并到时间后提醒CPU要做某件事情。所以CPU有了定时器之后，只需要预先把自己XX时间之后必须要做的事情绑定到定时器中断ISR即可，到了时间之后定时器就会以中断的方式提醒CPU来处理这个事情。
3. 定时器的原理
（1）定时器计时其实是通过计数来实现的。定时器内部有一个计数器，这个计数器根据一个时钟（这个时钟来自于ARM的APB总线，然后经过时钟模块内部的分频器来分频得到）来工作。每隔一个时钟周期，计数器就就计数一次，定时器的时间就是计数器计数值x时钟周期。
（2）定时器内部有1个寄存器TCNT，计时开始时我们会把一个总的计数值（譬如说300）放入TCNT寄存器中，然后每隔一个时钟周期（假设为1ms）TCNT中的值会自动减1（硬件自动完成，不需要CPU软件去干预），知道TCNT中减为0的时候，TCNT就会触发定时器中断。最后的计时时间就是300ms。
（3）定时时间是由2个东西共同决定的：一个是TCNT中的计数值，一个是时钟周期。譬如上例中，定时周期就为300x1ms=300ms。
4.时钟产生器和时基单元
内部时钟（CK_INT）
外部时钟模式 1：外部输入脚（TIx）
外部时钟模式 2：外部触发输入（ETR）
内部触发输入（ITRx）：使用A 定时器作为 B 定时器的预分频器（A 为 B 提供时钟）。 这些时钟，具体选择哪个可以通过 TIMx_SMCR 寄存器的相关位来设置。
时基单元就是定时器框图的第二部分，它包括三个寄存器，分别是：计数器寄存器（TIMx_CNT)、预分频器寄存器（TIMx_PSC)和自动装载寄存器（TIMx_ARR)。对这三个寄存器的介绍如下：
计数器寄存器（TIMx_CNT)：向上计数、向下计数或者中心对齐计数；
计数器寄存器（TIMx_CNT)：可将时钟频率按1到65535之间的任意值进行分频，可在运行时改变其设置值；
自动装载寄存器（TIMx_ARR)：如果TIMx_CR1寄存器中的ARPE位为0，ARR寄存器的内容将直接写入影子寄存器；如果ARPE为1，ARR寄存器的那日同将在每次的更新时间UEV发生时，传送到影子寄存器；如果TIM1_CR1中的UDIS位为0，当计数器产生溢出条件时，产生更新事件。
二.用STM32CubeMx创建项目
1. 创建项目
打开项目，选择芯片
2.配置RCC和SYS
在System Core下选择RCC，将HSE改成Crystal/Ceramic Resonator
点击SYS，将Debug改成Serial Wire
3. 配置IO输出口
点击PA2，选择GPIO_Output
4. 配置定时器
选择定时器2和定时器3
在目录Timers下点击TIM2，将Clock Source时钟源选择为Internal Clock内部时钟，设置分频系数为71，向上计数模式，计数周期为5000。
TIM3同上设置
5. 配置NVIC和USART1
点击NVIC，勾选TIM2和TIM3的中断
然后点击Code generation，勾选TIM2的中断优先级
在目录Connectivity下点击USART1，将Mode改为异步通信Asynchronous
6 .配置时钟
点击Clock，将HCLK改为72
7.项目配置
点击Project Manager，填入项目名称，将IDE改为MDK-ARM，后面版本改为V5
点击GENERATE CODE
三.用keil实现
1.定时器启动代码
将代码放在主函数main.c下
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
2 .串口通信
代码如下
uint8_t hello[20]="hello windows！\r\n";
3.定时器中断回调函数
代码如下
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{static uint32_t time_cnt =0;static uint32_t time_cnt3 =0;if(htim->Instance == TIM2){if(++time_cnt >= 400){time_cnt =0;HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA,GPIO_PIN_2);}}if(htim->Instance == TIM3){if(++time_cnt3 >= 1000){time_cnt3 =0;HAL_UART_Transmit(&huart1,hello,20,100000);}}
}
4.烧录
5.展示效果
四.总结
通过这次实验我懂得了什么是定时器和如何使用定时器来达成目的,虽然在编写代码的时候多次出现错误,但是在查询资料和多次尝试后终于完成了任务.
五.参考资料
STM32定时器实现5秒周期串口通信，2秒LED灯闪烁
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