STM32单片机定时器：时间控制的利器，解锁定时器编程奥秘

# 1. STM32定时器概述

STM32单片机中的定时器是功能强大的外设，用于精确控制时间和事件。它具有多种模式和功能，使其适用于各种应用，包括定时、计数、脉宽调制（PWM）和捕获/比较。

本章将介绍STM32定时器的基本概念和架构。我们将讨论不同的定时器类型，它们的关键特性，以及它们在实际项目中的应用。通过理解定时器的基础知识，我们将为深入了解其编程和应用奠定基础。

# 2. 定时器编程基础

### 2.1 定时器配置

#### 2.1.1 定时器时钟源选择

STM32单片机提供了多种时钟源供定时器使用，包括内部时钟（IRC）、外部时钟（EC）、APB1总线时钟（PCLK1）和APB2总线时钟（PCLK2）。

RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

// 选择时钟源为APB1总线时钟
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;

// 选择时钟源为外部时钟
TIM2->SMCR |= TIM_SMCR_ECE;

#### 2.1.2 定时器计数模式选择

STM32单片机提供了多种计数模式供定时器使用，包括向上计数模式、向下计数模式和中心对称计数模式。

// 选择向上计数模式
TIM2->CR1 &= ~TIM_CR1_DIR;

// 选择向下计数模式
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_DIR;

// 选择中心对称计数模式
TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CMS;

### 2.2 中断处理

#### 2.2.1 中断配置

STM32单片机的定时器提供了中断功能，当定时器计数器达到预设值时，会触发中断。

// 使能更新中断
TIM2->DIER |= TIM_DIER_UIE;

// 设置中断优先级
NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 1);

// 使能中断
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

#### 2.2.2 中断服务函数

当定时器中断发生时，会执行中断服务函数。

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    // 清除中断标志位
    TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;

    // 执行中断处理逻辑
}

# 3. 定时器进阶应用

### 3.1 脉宽调制（PWM）

#### 3.1.1 PWM原理

脉宽调制（PWM）是一种通过改变输出信号的脉冲宽度来控制输出功率或频率的技术。在STM32定时器中，PWM功能可以生成方波信号，其脉冲宽度可根据需要进行调节。

#### 3.1.2 PWM配置

STM32定时器的PWM配置涉及以下步骤：

1. **选择定时器通道：**每个定时器有多个通道，每个通道可以独立生成PWM信号。
2. **设置时钟源：**选择用于驱动PWM信号的时钟源，例如内部时钟或外部时钟。
3. **配置计数模式：**选择定时器的计数模式，例如向上计数或向上/向下计数。
4. **设置预分频器：**预分频器用于分频时钟源，从而降低PWM信号的频率。
5. **设置ARR寄存器：**ARR寄存器定义了PWM信号的周期，即从0计数到ARR值所需的时间。
6. **设置CCR寄存器：**CCR寄存器定义了PWM信号的脉冲宽度，即从0计数到CCR值所需的时间。

**代码块：**

/* 配置定时器3通道1为PWM模式 */
TIM3->CR1 |= TIM_CR1_ARPE;  // 允许自动重载预装载寄存器
TIM3->PSC = 1000 - 1;       // 设置预分频器为1000
TIM3->ARR = 1000 - 1;       // 设置自动重载寄存器为1000
TIM3->CCR1 = 500 - 1;       // 设置比较寄存器1为500
TIM3->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_1 | TIM_CCMR1_OC1M_2;  // 设置输出比较模式为PWM模式1
TIM3->CCE