STM32单片机定时器应用：10个实战案例，精准控制时间，玩转单片机

# 1. STM32定时器的基础**

STM32定时器是STM32微控制器中重要的外设，它提供精确的时间测量和控制功能。定时器可以用于各种应用，包括定时中断、PWM输出、捕获输入信号等。

STM32定时器有不同的类型，每种类型都有其独特的特性和功能。常见的定时器类型包括通用定时器（TIMx）、基本定时器（TIMx_BASE）和高级定时器（TIMx_ADVANCED）。

定时器的基本工作原理是通过一个计数器来测量时间。计数器是一个寄存器，它可以存储一个值。当定时器启动时，计数器会以一个特定的频率递增。当计数器达到一个预设值时，它会产生一个中断或触发一个事件。

# 2. STM32定时器的应用技巧**

**2.1 定时器中断处理**

**2.1.1 中断处理流程**

当定时器计数器溢出或比较匹配时，会触发中断。中断处理流程如下：

1. **中断向量入口：**进入定时器中断服务程序（ISR），ISR由编译器自动生成。
2. **中断处理：**ISR中执行中断处理代码，如更新计数器、设置标志位等。
3. **中断返回：**执行`RET`指令返回中断前代码。

**2.1.2 中断优先级设置**

STM32定时器中断具有可配置的优先级，用于确定中断处理的顺序。优先级越高，中断处理越优先。中断优先级通过寄存器`NVIC_IPRx`设置，其中`x`为中断向量号。

**代码块：**

// 设置定时器2中断优先级为最高
NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0);

**逻辑分析：**

该代码将定时器2中断优先级设置为0，表示最高优先级。当发生定时器2中断时，它将优先于其他中断处理。

**2.2 定时器PWM输出**

**2.2.1 PWM波形生成原理**

PWM（脉宽调制）是一种通过改变脉冲宽度来控制输出功率的技术。STM32定时器可通过比较输出比较寄存器（CCR）与计数器值来生成PWM波形。

当计数器值小于CCR时，输出为高电平；当计数器值大于或等于CCR时，输出为低电平。通过改变CCR的值，可以调整脉冲宽度，从而控制输出功率。

**2.2.2 PWM输出配置与控制**

要配置定时器为PWM输出，需要设置以下寄存器：

- **TIMx_CCMRx：**选择PWM模式，设置输出极性。
- **TIMx_CCER：**使能PWM输出。
- **TIMx_PSC：**设置时钟预分频器，控制PWM频率。
- **TIMx_ARR：**设置自动重装载值，控制PWM周期。
- **TIMx_CCR1：**设置PWM输出比较值，控制脉冲宽度。

**代码块：**

// 配置定时器3为PWM输出
TIM3->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2; // 选择PWM模式1
TIM3->CCER |= TIM_CCER_CC1E; // 使能PWM输出
TIM3->PSC = 72; // 时钟预分频器为72
TIM3->ARR = 1000; // 自动重装载值为1000
TIM3->CCR1 = 500; // PWM输出比较值为500

**逻辑分析：**

该代码将定时器3配置为PWM输出模式。时钟预分频器为72，自动重装载值为1000，因此PWM频率为1MHz。PWM输出比较值为500，因此脉冲宽度为50%。

# 3.1 LED闪烁控制

#### 3.1.1 硬件连接

LED闪烁控制需要将LED连接到STM32的GPIO引脚上，并通过定时器控制GPIO引脚的输出状态。具体的硬件连接步骤如下：

1. 选择一个未被其他功能占用的GPIO引脚，例如GPIOA0。
2. 将LED的正极连接到GPIOA0引脚。
3. 将LED的负极连接到地线。

#### 3.1.2 软件实现

#include "stm32f10x.h"

int main(void)
{
    // 初始化GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置GPIOA0为输出模式
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructu