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STM32定时器中断实验学习笔记

STM32定时器中断实验学习笔记

作者: Jane_123 | 来源:发表于2016-04-05 16:36 被阅读4721次

    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。

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