学习如何在STM32项目中使用定时器中断

# 1. 学习如何在STM32项目中使用定时器中断

## 第一章：STM32定时器简介

### 2.1.1 STM32定时器概述

STM32定时器是嵌入式系统中一种非常重要的计时器模块，能够产生精确的定时时钟信号和中断。在STM32系列芯片中，定时器一般包括多个计数器和相关的输入/输出控制功能，可以用于实现各种定时功能和时序控制。

### 2.1.2 定时器在嵌入式系统中的重要性

定时器在嵌入式系统中扮演着重要的角色，它可以用于各种应用场景，比如定时轮询、延时等待、PWM输出、定时采样等。通过设置定时器参数和配置中断，可以实现系统的精确控制和调度。

### 2.1.3 STM32定时器类型

在STM32系列芯片中，常见的定时器类型包括基本定时器（TIM6、TIM7）、通用定时器（TIM2至TIM5、TIM9至TIM14）、高级定时器（TIM1、TIM8）等。不同类型的定时器具有不同的功能和特性，开发时需根据需求选择合适的定时器类型。

### 2.1.4 定时器的工作原理

定时器通过内部的计数器和相关的时钟源来生成计时信号，当计数器计数达到设定的值时，会触发定时器中断或者输出特定的脉冲信号。开发人员可以通过设置预分频、周期值和中断使能来实现需要的定时功能。

### 2.1.5 定时器的应用场景

定时器在STM32项目中广泛应用，比如定时数据采集、定时任务调度、定时器中断处理等。合理使用定时器可以提高系统的响应速度和效率，为嵌入式系统的稳定运行提供支持。

### 2.1.6 定时器的相关寄存器

在STM32系列芯片中，定时器模块的相关寄存器包括控制寄存器（CRx）、计数器寄存器（CNT）、预装载寄存器（ARR）、时钟分频寄存器（PSC）等。通过操作这些寄存器，可以实现对定时器的配置和控制。

# 2. STM32定时器基本配置

### 2.2.1 定时器时钟配置
在STM32中，定时器是通过总线来提供时钟的。在配置定时器之前，需要确定定时器所使用的时钟源。常见的时钟源有内部时钟源（如HSI、HSI48、LSI等）和外部时钟源（如HSE、LSE等）。

下表列出了常用的定时器时钟源及其对应的总线频率：

| 定时器时钟源 | 总线频率 |
|--------------|------------------|
| HSI | 8 MHz |
| HSI48 | 48 MHz |
| HSE | 8 MHz - 50 MHz |
| LSE | 32.768 kHz |

### 2.2.2 定时器预分频设置
定时器的预分频配置可以用来将时钟源的频率进行分频，从而获得更适合计数的频率。预分频值的设置范围取决于所选定时器的宽度，常见的预分频设置有2、4、8、16等。

TIM_HandleTypeDef htim;
htim.Init.Prescaler = 999; // 设置预分频为 1000

### 2.2.3 定时器周期设置
定时器的周期设置决定了定时器的计数周期长度，即定时器从0开始计数到达设定的周期值时产生中断。周期的设定需根据需求来确定，一般通过修改定时器的自动装载寄存器来实现。

TIM_HandleTypeDef htim;
htim.Init.Period = 9999; // 设置周期为 10000

流程图描述定时器的基本配置过程：

graph TD;
    A(开始) --> B{选择定时器时钟源};
    B -->|内部时钟源| C[配置使用HSI/HSI48/LSI];
    B -->|外部时钟源| D[配置使用HSE/LSE];
    D --> E(设定定时器预分频值);
    E --> F(设定定时器周期值);
    F --> G(配置完成);

通过以上步骤，我们可以完成对STM32定时器的基本配置，为后续的定时器中断应用做好准备。

# 3. 定时器中断介绍

### 2.3.1 中断的作用和原理
中断是一种允许处理器挂起当前执行的指令序列，转而执行一个特定事件的处理程序的机制。在嵌入式系统中，定时器中断是一种常用的技术，用于实现时间相关的任务调度和处理。

### 2.3.2 如何配置定时器中断
在STM32项目中配置定时器中断主要包括以下步骤：
1. 初始化定时器配置；
2. 配置中断优先级和NVIC；
3. 编写中断处理函数；
4. 使能定时器中断。

### 定时器中断配置代码示例
下面是一个简单的例子，演示如何配置定时器中断：

// 初始化定时器
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);

// 配置中断优先级
HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);

// 使能定时器中断
HAL_NVIC_EnableIR