定时器是每一个芯片必备的外设，它的作用就如它的名字一样，是用来计时的。当然它不会直接告诉你具体的时间值，而是一个特定时间间隔的计数，通过这个数乘以时间间隔就是这段时间的长度。定时器在计时的基础上可以实现很多其他功能，比如定时中断、pwm输出、输入捕获、正交译码等等。

下面这张图是gd32vf103所有定时器的分类和功能汇总。


我会按照功能分别予以介绍，本文先介绍最基本的定时、计数功能，以定时器0为例。

###定时器计时配置步骤如下：

**1、打开定时器时钟源；

2、设置定时器时钟的预分频；

3、设置计数方向、对齐模式、时钟分频；

4、设置自动重载值和重复计数值；

5、触发软件更新事件更新寄存器的值；

6、使能更新中断，由于用到了中断，注意中断控制器的配置；

7、使能计数器；

8、编写中断服务程序**

###1、打开定时器时钟源

定时器的时钟源可以是内部的也可以是外部的，这里以内部时钟源为例。内部时钟源是CK_TIMER，通过时钟树我们可以看到定时器0的CK_TIMER是挂在APB2上的，第一步先打开它。


配置的寄存器是APB2使能寄存器，bit11使能定时器0。手册中介绍说这个位是定时器0复位，感觉有点奇怪。


代码如下所示：


###2、设置定时器时钟的预分频

可以对CK_TIMER的时钟频率进行预分频，降低时钟源频率，预分频器是16位的，可以将时钟源进行1-65536的分频。分频后得到PSC_CLK时钟，通过它来驱动计数器计数。设置预分频系数的寄存器是预分频寄存器 (TIMERx_PSC)：


计数器时钟等于CK_TIMER除以 (PSC+1)，该寄存器带有缓冲器，能够在运行时改变，每次当更新事件产生时，PSC的值被装入当前预分频寄存器。

代码如下所示，宏TIMER0_BASE是0x40012C00。APB2的时钟是108M，CK_TIMER的也是108M，这里我们想要一个1M的时钟，所以设置PSC预分频值107，最终将CK_TIMER(107+1)分频。


###3、设置计数方向、对齐模式、时钟分频

定时器0有三种计数方式：向上计数、向下计数和中央对齐计数。向上计数就是从0加计数到自动重载值，然后再从0开始。向下计数是从自动重载值开始减计数到0，然后再从自动重载值开始。中央对齐是交替从0开始向上计数到自动重载值，然后再向下计数到0。这里的分频是用来产生DTS时钟的，死区发生器和数字滤波器会用到DTS时钟，我们以后边再说。操作的寄存器是控制寄存器0(TIMERx_CTL0)，bit4设置计数方向，bit[5:6]设置模式，bit[8:9]设置DTS分频系数。


这里如果bit[5:6]是中央对齐模式(非0)，则bit4是只读的，表明现在的计数方向。我这里设置向上计数、边沿对齐、不分频，其实就是默认的0。代码如下：


###4、设置自动重载值和重复计数值

计数器自动重载值决定了计数器的计数范围，也就是计数周期，计数器到达指定的数后会自动更新该值。寄存器为计数器自动重载寄存器 (TIMERx_CAR) ，是一个16位的寄存器。


重复计数决定计数器经过多少(N+1)个计数周期后触发更新事件，计数器计完一个周期该值减1，减到0触发更新事件。寄存器是重复计数寄存器 (TIMERx_CREP)，是8位寄存器。注意，该寄存器本身的值不随计数周期发生变化，应该是有其他机制来减数和重载，手册没有细说。


代码如下，这里设置重载值为100，也就是一个计数周期0.1ms；重复值为9(10次，所以设置9)，最终1ms产生一个更新事件。


###5、触发软件更新事件更新寄存器的值

通过向软件事件产生寄存器 (TIMERx_SWEVG)的指定位写1可以产生一些软件事件，这里我们要让各种寄存器恢复到计数初始状态，所以设置更新事件，bit0写1产生更新事件。


代码如下：


###6、使能更新中断

[上一篇文章我们已经介绍了中断的使用](https://www.icxbk.com/article/detail?aid=1775 "上一篇文章我们已经介绍了中断的使用")，所以这里我们使用定时器中断。中断相关的配置寄存器是DMA和中断使能寄存器(TIMERx_DMAINTEN)，bit0就是更新中断使能。


代码如下，我们前面设置1ms产生一个更新事件，所以代码跑起来后1ms将会产生一个更新中断：


用到中断不要忘记中断控制器相关的配置，这里使用了官方的sdk库，[详细内容可以查看我的上一篇文章](https://www.icxbk.com/article/detail?aid=1775 "详细内容可以查看我的上一篇文章")。


###7、使能计数器

最后就是打开计数器，它也在控制寄存器0(TIMERx_CTL0)中设置，bit0置1计数器使能。


代码如下：


###8、编写中断服务程序

定时器更新中断服务程序如下所示，这里我们判断中断是否为更新中断，然后清除标志，然后让变量update自加，来统计中断次数。


我这里这个中断中不能使用printf，原因未知。

###应用实战

下面我们利用这个中断来实现一个my_delay延时毫秒函数。代码如下所示：


代码很简单就不细说了，这里要强调的是update变量一定要加volatile关键字，否则编译器会优化这里的time1，认为它是多余的。或者可以实现一个获取update值的函数。

运行效果如下：


可以看到，这里延时1秒，update大概多1002个数，考虑到代码的开销，这个延时是准确的，说明我们对定时器0的设置是ok的。

ok，关于定时器基本的计数计时功能就介绍到这里了，下一篇介绍一下pwm和输入捕获。


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