STM32定时器中断实验学习笔记
首先让我们来看一下关于控制定时器中断的文件timer.c中的源码:
#include"timer.h"
#include"led.h"
//通用定时器3中断初始化
//这里时钟选择为APB1的2倍,而APB1为36M
//arr:自动重装值。
//psc:时钟预分频数
//这里使用的是定时器3
voidTIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE); //①时钟TIM3使能
//定时器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure. TIM_Period = arr;//设置自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode =TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure); //②初始化TIM3
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE );//③允许更新中断
//中断优先级NVIC设置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority= 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd =ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //④初始化NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //⑤使能TIM3
}
//定时器3中断服务程序⑥
voidTIM3_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TIM3更新中断标志
LED1=!LED1;
}
}
前两行是头文件的声明,这里我们不去理会,我们今天主要讲的是TIM3_Int_Init()这个函数。
在这个函数的头两行构建了两个结构体,让我们右键他们然后Go To Definition来观察这两个结构体是怎么定义的:
typedef struct
{
u16 TIM_Period;
u16 TIM_Prescaler;
u8 TIM_ClockDivision;
u16 TIM_CounterMode;
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;
typedef struct
{
u8 NVIC_IRQChannel;
u8 NVIC_IRQChannelPreemptionPriority;
u8 NVIC_IRQChannelSubPriority;
FunctionalState NVIC_IRQChannelCmd;
} NVIC_InitTypeDef;
看完上面这些东西如果你懂了,接下来的你就不用看了,如果你还是处于一脸懵逼的状态,你就继续往下看吧。
首先我们来看TIM_TimeBaseInitTypeDef这个结构体的各个成员
**TIM_Period **
TIM_Period设置了在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。(以0x开头表示这是十六进制数,C语言中以0xFFFF表示该数的后十六位全是1,若该数类型为short型,则其表示的是-1,若为int型数,则表示65535。)
**TIM_Prescaler **
TIM_Prescaler设置了用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值。它的取值必须在0x0000和0xFFFF之间。
TIM_ClockDivision
TIM_ClockDivision设置了时钟分割。
分别为不分频,二分频,四分频。
TIM_CounterMode
TIM_CounterMode选择了计数器模式。该参数取值见下表。
讲通俗一点TIM_Period就是在一个周期内计数的次数,应为该成员数据类型为int型,所以在这里他的取值范围为0-65535,而TIM_Prescaler则决定了定时器一周期所需的时间。
现在我们看向源码,可以发现他令TIM_Period = arr;TIM_Prescaler =psc,因为arr和psc是传参,被传过来的值为4999和7199。所以arr=4999,psc=7199.由此我们可以得知,在这个定时器中一个周期要计数5000次(因为从0开始计算)。这个时候我们定时器一个周期的时间可以计算了,计算公式为:
Tout=((arr+1)*(psc+1))/Tclk
其中:
Tclk:TIM3的输入时钟频率(单位为Mhz),由源代码最上面的注释可知,这里时钟选择为APB1的2倍,而APB1为36M,所以TIM3的输入时钟频率为72Mhz,即Tclk=72.
Tout:TIM3溢出时间(单位为us),由上面的数据我们可以计算得到Tout=((arr+1)*(psc+1))/Tclk=500000us=500ms.即一个周期的时间为500ms.
接下来我们设置时钟分割为TIM_CKD_DIV1或0。计数模式为向上计数,其实这里为向下计数也没有问题。
这样,我们调用TIM_TimeBaseInit()这个函数来初始化定时器TIM3.
到这里TIM_TimeBaseInitTypeDef这个结构体我就解释完了。
现在我们来看第二个结构体:NVIC_InitTypeDef的各个成员
NVIC_IRQChannel
该参数用以使能或者失能指定的IRQ通道。
NVIC_IRQChannelPreemptionPriority
该参数设置了成员NVIC_IRQChannel中的先占优先级
NVIC_IRQChannelSubPriority
该参数设置了成员NVIC_IRQChannel中的从优先级,
**NVIC_IRQChannelCmd
**
该参数指定了在成员NVIC_IRQChannel中定义的IRQ通道被使能还是失能。这个参数取值为ENABLE或者DISABLE。
NVIC_IRQChannel可取的值我在这里不做详细的解释,可以在很多资料中找到。这里我只想解释一下先占优先级和从优先级。
先占优先级决定了CPU响应的顺序(在STM32中0的优先级最高),举一个简单的例子,比如有人给你打电话为0优先级,有人QQ上给你发信息为1优先级,当同时有人给你打电话和发QQ消息,那么你要先接电话,而且就算你在QQ聊天的时候有人给你打电话,你也要先接电话,把聊天放在一边。
而从优先级就是在先占优先级相同的情况下比较的优先级,比如同时1优先级的事件发生,先执行从优先级高的行为。
现在,我time.c中的代码基本解释的差不多了,现在让我们来看一下main.c中的源码:
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_Configuration(); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
TIM3_Int_Init(4999,7199); //10Khz的计数频率,计数5000为500ms
while(1)
{
LED0=!LED
delay_ms(200);
}
}
这里的代码很简单,最关键就是要理解NVIC_Configuration()这一个函数。我们Go To Definition,然后看到:
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
}
NVIC_PriorityGroupConfig()中的参数取值如下:
NVIC_PriorityGroup |NVIC_IRQChannel的先占优先级 |NVIC_IRQChannel的从优先级|描述
-----------------|---------------------------|--------------------------
NVIC_PriorityGroup_0|0|0-15|先占优先级0位,从优先级4位
NVIC_PriorityGroup_1|0-1|0-7|先占优先级1位,从优先级3位
NVIC_PriorityGroup_2|0-3|0-3|先占优先级2位,从优先级2位
NVIC_PriorityGroup_3|0-7|0-1|先占优先级3位,从优先级1位
NVIC_PriorityGroup_4|0-15|0|先占优先级4位
这里的意思是将某一群事件分组,分完组之后给每一组定先占优先级,再在同一组中划分从优先级,至于后面描述里面的位是由于Cortex-M3允许具有较少中断源时使用较少的寄存器位指定中断源的优先级,因此STM32把指定中断优先级的寄存器位减少到4位,这4个寄存器位的分组方式如下:
第0组:所有4位用于指定响应优先级
第1组:最高1位用于指定抢占式优先级,最低3位用于指定响应优先级
第2组:最高2位用于指定抢占式优先级,最低2位用于指定响应优先级
第3组:最高3位用于指定抢占式优先级,最低1位用于指定响应优先级
第4组:所有4位用于指定抢占式优先级
可以通过调用STM32的固件库中的函数 选择使用哪种优先级分组方式,这个函数的参数有下列5种:
NVIC_PriorityGroup_0 => 选择第0组
NVIC_PriorityGroup_1 => 选择第1组
NVIC_PriorityGroup_2 => 选择第2组
NVIC_PriorityGroup_3 => 选择第3组
NVIC_PriorityGroup_4 => 选择第4组
在main.c中我们设置NVIC中断分组2: 2位抢占优先级,2位响应优先级
而在timer.c中将TIM3中断的先占优先级设为0级,从优先级设置为3级。
笔记就记到这里,其他的都比较基础,在这里我就不多解释了。