前言

定時(shí)器有三種，基本定時(shí)器，通用定時(shí)器，以及高級(jí)定時(shí)器。
這篇博客以最簡單的基本定時(shí)器為例，實(shí)現(xiàn)LED的閃爍。
后面兩種定時(shí)器的用法后面再寫。

實(shí)現(xiàn)功能：
TIM6控制LED每隔0.5s變一次狀態(tài)。
TIM7控制LED1常量2s后熄滅。

1. 電路原理圖理解

因?yàn)槎际怯玫絃ED，所以和上一篇基于STM32CubeMX與keil采用按鍵外部中斷方式控制LED與蜂鳴器類似。
這里就直接復(fù)制粘貼了。

LED部分：
3.3V電壓經(jīng)過一個(gè)電阻R12連到DS0發(fā)光二極管，如果VCC和LED0對(duì)應(yīng)的引腳之間存在壓降，則DS0導(dǎo)通，發(fā)光。
3.3V電壓經(jīng)過一個(gè)電阻R14連到DS1發(fā)光二極管，如果VCC和LED1對(duì)應(yīng)的引腳之間存在壓降，則DS1導(dǎo)通，發(fā)光。

因此我們要先讓LED發(fā)光的話，要讓LED0和LED1標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的引腳輸出低電平，才能確保LED0和LED1發(fā)光，但由于我們默認(rèn)狀態(tài)是LED亮的，所以這里都先要制為高電平。

2. 基本定時(shí)器

STM32F407ZET6芯片中
TIM6，TIM7是基本定時(shí)器
TIM2-5，TIM9~14是通用定時(shí)器
TIM1，TIM8是高級(jí)定時(shí)器

2.1 STM32定時(shí)器中斷的流程：

定時(shí)器配置：首先，您需要配置定時(shí)器的參數(shù)，例如時(shí)鐘源、預(yù)分頻系數(shù)和計(jì)數(shù)器的自動(dòng)重裝載值。這些參數(shù)決定了定時(shí)器的計(jì)數(shù)速度和定時(shí)間隔。

中斷配置：接下來，您需要配置定時(shí)器中斷。在STM32中，每個(gè)定時(shí)器都有一個(gè)中斷使能位和一個(gè)中斷標(biāo)志位。通過設(shè)置中斷使能位，您可以啟用或禁用定時(shí)器中斷。中斷標(biāo)志位用于指示中斷事件是否已經(jīng)發(fā)生。您可以在中斷處理函數(shù)中清除中斷標(biāo)志位。

中斷處理函數(shù)：當(dāng)定時(shí)器達(dá)到設(shè)定的計(jì)數(shù)值時(shí)，將觸發(fā)定時(shí)器中斷，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷向量表入口處執(zhí)行中斷處理函數(shù)。您需要實(shí)現(xiàn)該中斷處理函數(shù)來執(zhí)行所需的操作。在中斷處理函數(shù)中，可以進(jìn)行一些定時(shí)相關(guān)的任務(wù)，例如更新變量、發(fā)送數(shù)據(jù)或觸發(fā)其他事件。

中斷優(yōu)先級(jí)：在多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，優(yōu)先級(jí)決定了哪個(gè)中斷先被處理。STM32提供了優(yōu)先級(jí)組的設(shè)置，您可以根據(jù)需要配置不同的中斷優(yōu)先級(jí)。

定時(shí)器相關(guān)參數(shù)詳解參考：

2.2 部分參數(shù)詳解

2.2.1 時(shí)鐘源

STM32微控制器系列提供了多種時(shí)鐘源選項(xiàng)，以滿足不同的應(yīng)用需求。以下是一些常見的時(shí)鐘源選項(xiàng)：

HSI（High-Speed Internal）內(nèi)部高速時(shí)鐘：HSI是STM32內(nèi)部集成的高頻振蕩器，通常為16MHz。它是默認(rèn)的系統(tǒng)時(shí)鐘源，在芯片上電后自動(dòng)啟動(dòng)。HSI適用于大多數(shù)應(yīng)用場景，提供相對(duì)較高的精度和穩(wěn)定性。
HSE（High-Speed External）外部高速時(shí)鐘：HSE使用外部晶體振蕩器或時(shí)鐘源提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。HSE的頻率范圍可以根據(jù)具體的芯片型號(hào)而變化，通常為4MHz到25MHz。外部時(shí)鐘源相對(duì)于內(nèi)部時(shí)鐘提供更高的精確性和穩(wěn)定性。
LSI（Low-Speed Internal）內(nèi)部低速時(shí)鐘：LSI是低頻振蕩器，通常為32kHz。它用于一些低功耗應(yīng)用，例如RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）或獨(dú)立看門狗定時(shí)器（IWDG）。
LSE（Low-Speed External）外部低速時(shí)鐘：LSE使用外部晶體振蕩器或時(shí)鐘源提供低速時(shí)鐘信號(hào)。它通常為32.768kHz，用于RTC和低功耗模式。
PLL（Phase-Locked Loop）鎖相環(huán)：PLL是一種用于產(chǎn)生高頻時(shí)鐘的電路。它可以通過將輸入時(shí)鐘信號(hào)（如HSI或HSE）經(jīng)過倍頻和分頻來產(chǎn)生更高頻率的時(shí)鐘。PLL提供了靈活的時(shí)鐘頻率調(diào)整能力，適合高性能應(yīng)用。

請(qǐng)注意，具體的時(shí)鐘源選項(xiàng)和配置方法可能因芯片型號(hào)和系列而有所不同。在使用特定型號(hào)的STM32芯片時(shí)，您應(yīng)查閱芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)和參考手冊(cè)，以獲取詳細(xì)的時(shí)鐘源配置信息。

2.2.2 預(yù)分頻系數(shù)

預(yù)分頻系數(shù)用于設(shè)置定時(shí)器時(shí)鐘頻率的分頻比。它確定了定時(shí)器計(jì)數(shù)器每個(gè)時(shí)鐘周期遞增的步長，從而影響定時(shí)器的計(jì)數(shù)速度和定時(shí)間隔。

具體的預(yù)分頻系數(shù)選項(xiàng)和配置方法可能因芯片型號(hào)和系列而有所不同。以下是一些常見的預(yù)分頻系數(shù)配置：

APB分頻系數(shù)（PCLKx）：APB（Advanced Peripheral Bus）是STM32中用于連接外設(shè)的總線。通過配置APB分頻系數(shù)，可以將系統(tǒng)時(shí)鐘（SYSCLK）分頻得到適合外設(shè)工作的時(shí)鐘頻率。常見的預(yù)分頻系數(shù)選項(xiàng)包括2、4、8和16。

TIMx預(yù)分頻系數(shù)：定時(shí)器模塊（TIM）有自己的預(yù)分頻器，可以將時(shí)鐘源的頻率進(jìn)一步分頻。具體的預(yù)分頻系數(shù)選項(xiàng)和配置方法因芯片型號(hào)和定時(shí)器模塊而異。

PLL倍頻系數(shù)（PLLM、PLLN、PLLP）：如果使用PLL鎖相環(huán)來產(chǎn)生高頻時(shí)鐘，可以通過設(shè)置不同的倍頻系數(shù)來調(diào)整PLL輸出時(shí)鐘的頻率。PLLM為輸入分頻器系數(shù)，PLLN為倍頻器系數(shù)，PLLP為輸出分頻器系數(shù)。

2.2.3 自動(dòng)重裝載值

自動(dòng)重裝載值（Auto-reload value）是一個(gè)重要的參數(shù)，用于控制定時(shí)器計(jì)數(shù)器的溢出和重新加載。

定時(shí)器計(jì)數(shù)器在每個(gè)時(shí)鐘周期遞增，當(dāng)達(dá)到自動(dòng)重裝載值時(shí)，計(jì)數(shù)器將重新加載為初始值，并觸發(fā)中斷（如果已啟用）。這種重新加載的操作使定時(shí)器可以周期性地生成中斷或觸發(fā)其他事件。

自動(dòng)重裝載值的大小決定了定時(shí)器的定時(shí)間隔。通常，自動(dòng)重裝載值的設(shè)置可以通過以下公式計(jì)算：

自動(dòng)重裝載值 = (定時(shí)周期 / 時(shí)鐘周期) - 1，這里減一是因?yàn)閺?開始算，例如0~9實(shí)際上計(jì)數(shù)了10個(gè).

其中，定時(shí)周期是所需的定時(shí)間隔，時(shí)鐘周期是定時(shí)器的時(shí)鐘頻率。通過更改自動(dòng)重裝載值，可以調(diào)整定時(shí)器的定時(shí)間隔。

在STM32中，自動(dòng)重裝載值可以存儲(chǔ)在定時(shí)器的自動(dòng)重裝載寄存器（ARR）中。通過將自動(dòng)重裝載寄存器設(shè)置為所需的值，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的周期性操作。

需要注意的是，自動(dòng)重裝載值應(yīng)適當(dāng)選擇，以確保不會(huì)發(fā)生溢出。應(yīng)根據(jù)所需的定時(shí)間隔和定時(shí)器的時(shí)鐘頻率來選擇合適的值，避免溢出或過長的定時(shí)間隔。

3. STM32CubeMX參數(shù)配置

3.1GPIO配置

3.2 時(shí)鐘配置

為了便于我們計(jì)算，我們這里最終的時(shí)鐘設(shè)置為100MHz，前面的時(shí)鐘源以及分頻系數(shù)等都會(huì)自動(dòng)設(shè)置好。
給到定時(shí)器的時(shí)鐘其實(shí)是APB1和APB2中獲取的，因?yàn)槲疫@篇博客寫的是基本定時(shí)器的博客所以我們要找到的基本定時(shí)器TIM6,TIM7對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘，這里是APB1。

STM32F407ZET3的其他的定時(shí)器所在總線等這里列個(gè)表

3.3 配置定時(shí)器相關(guān)參數(shù)

這里分頻系數(shù)是49999，即0~49999，長度為50000，我們APB1總線傳過來的時(shí)鐘是50MHz，所以說明每一個(gè)時(shí)鐘周期都是1ms。

$$\frac{APB1時(shí)鐘}{TIM6分頻系數(shù)}=\frac{50?10^{6}Hz}{5?10^4}=1KHz=\frac{1}{T(時(shí)間)}=>T=1ms$$
對(duì)于TIM6控制的LED，我們的目標(biāo)是0.5s轉(zhuǎn)換一次LED的狀態(tài)，所以這里這里的計(jì)數(shù)重載是500-1，因?yàn)閺?開始計(jì)數(shù)。

寫到這，簡單點(diǎn)理解就是，從時(shí)鐘源分頻時(shí)鐘到總線，定時(shí)器從總線再分頻，用來作為時(shí)間的分度值，這個(gè)說法可能不恰當(dāng)，但意思就是一個(gè)時(shí)鐘周期多少秒，接著用計(jì)數(shù)重載值 * 剛才的分度值就是我們想要的時(shí)間。即每隔多少時(shí)間，干什么。

TIM7的設(shè)置也同樣，只不過計(jì)數(shù)重載值為1999，這里就不貼全圖了。

3.4 Debug配置

3.5 中斷配置

其實(shí)時(shí)鐘配置里面的NVIC打開了之后，這里其實(shí)就自動(dòng)勾選配好了。
優(yōu)先級(jí)搶占和響應(yīng)：當(dāng)兩個(gè)中斷發(fā)生且優(yōu)先級(jí)不同時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的中斷會(huì)搶占正在執(zhí)行的低優(yōu)先級(jí)中斷。如果多個(gè)中斷具有相同的優(yōu)先級(jí)，則根據(jù)搶占式（Preemption）和響應(yīng)式（Response）的設(shè)定來確定中斷的順序。先看搶占式優(yōu)先級(jí)，前面數(shù)值越小，優(yōu)先級(jí)越高，如果一樣則看后面的優(yōu)先級(jí)，數(shù)值也是越小越優(yōu)先。

這篇博客其實(shí)對(duì)優(yōu)先級(jí)要求不是那么高，不會(huì)怎么涉及搶占優(yōu)先級(jí)等情況。所以這里默認(rèn)0 ， 0就行。

還有一個(gè)就是代碼生成的時(shí)候是否生成對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)函數(shù)之類的，都默認(rèn)勾選上。

3.6 代碼生成

4. keil代碼編寫

打開生成的項(xiàng)目中的stm32f4xx_it.c文件

再最下面直接添加下列代碼

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	if(htim->Instance==TIM6)
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
	}
	if(htim->Instance==TIM7)
	{
		HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
	}
}

說明一下為什么重寫這個(gè)函數(shù)，當(dāng)定時(shí)器達(dá)到設(shè)定的計(jì)數(shù)值時(shí)，將觸發(fā)定時(shí)器中斷，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷向量表入口處執(zhí)行中斷處理函數(shù)。您需要實(shí)現(xiàn)該中斷處理函數(shù)來執(zhí)行所需的操作。

計(jì)數(shù)值超過500就會(huì)觸發(fā)中斷，調(diào)用功能這個(gè)回調(diào)函數(shù)，這里我們看函數(shù)名就知道了。PeriodElapseCallback和我們?cè)O(shè)置的那個(gè)值對(duì)應(yīng)。

最后就是燒錄程序了，這個(gè)和我這個(gè)專欄第一篇都一樣，具體參考這篇博客

總結(jié)

這篇博客詳細(xì)記錄了定時(shí)器的簡單使用，從目標(biāo)出發(fā)到原理闡釋再到配置與代碼編寫，一步一步實(shí)現(xiàn)功能。難度不是很大，中斷處理部分與上一篇有很多共性的地方，學(xué)習(xí)起來也比較快。就是記錄的時(shí)候比較費(fèi)時(shí)間。寫這篇博客的部分內(nèi)容用了下chatGPT工具，效果也挺好，確實(shí)提高了部分效率。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-766005.html

到了這里，關(guān)于基于STM32CubeMX和keil采用STM32F407的基本定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)LED閃爍的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！