STM32定时器应用实战：解锁时间控制的奥秘，打造精准计时系统

# 1. STM32定时器的基础知识**

STM32定时器是微控制器中不可或缺的模块，用于生成和测量时间间隔。它具有多种模式和功能，使其适用于广泛的应用，从简单的LED闪烁到复杂的实时时钟。

STM32定时器有不同的类型，包括通用定时器（TIM1-TIM17）和基本定时器（TIM6-TIM7）。通用定时器功能更丰富，支持更复杂的应用，而基本定时器更简单，适用于基本的计时需求。

STM32定时器的基本工作原理是通过一个计数器来测量时间。计数器以特定频率递增，当计数器达到预设值时，它会产生一个中断或触发一个事件。通过配置计数器的时钟源、预分频器和比较值，可以灵活地控制定时器的计时精度和分辨率。

# 2. STM32定时器编程技巧**

STM32定时器编程技巧是掌握STM32定时器应用的基础。本章将深入探讨定时器的配置、初始化、中断处理和高级应用，为读者提供全面且实用的编程指南。

**2.1 定时器配置与初始化**

**2.1.1 定时器模式和时钟源选择**

STM32定时器支持多种模式，包括向上计数、向下计数、PWM输出和捕获比较模式。选择合适的模式取决于具体应用需求。

// 配置定时器1为向上计数模式
TIM1->CR1 |= TIM_CR1_DIR;

定时器时钟源可以是内部时钟（APB1或APB2）或外部时钟（如晶振）。选择时钟源时需考虑精度和功耗。

// 选择定时器1的时钟源为APB2
TIM1->PSC = 1; // 预分频系数为1，即不分频

**2.1.2 预分频器和比较值设置**

预分频器用于降低定时器时钟频率，从而延长定时器溢出时间。比较值用于设置定时器溢出或捕获比较事件。

// 设置定时器1的预分频系数为1000
TIM1->PSC = 1000;

// 设置定时器1的比较值，使其每1秒溢出一次
TIM1->ARR = 1000000;

**2.2 定时器中断处理**

**2.2.1 中断服务程序编写**

定时器中断服务程序（ISR）在定时器溢出或比较事件发生时执行。ISR应包含事件处理逻辑。

void TIM1_IRQHandler(void)
{
  // 清除定时器中断标志位
  TIM1->SR &= ~TIM_SR_UIF;

  // 执行事件处理逻辑
  ...
}

**2.2.2 中断优先级设置**

中断优先级决定了ISR的执行顺序。更高的优先级ISR会优先执行。

// 设置定时器1中断的优先级为3
NVIC_SetPriority(TIM1_IRQn, 3);

**2.3 定时器高级应用**

**2.3.1 定时器捕获和比较功能**

定时器捕获功能可捕获外部事件的时间戳。比较功能可将捕获值与比较值进行比较，触发中断。

// 配置定时器1的捕获功能
TIM1->CCER |= TIM_CCER_CC1E;

// 设置定时器1的比较值
TIM1->CCR1 = 1000;

**2.3.2 定时器PWM输出功能**

定时器PWM输出功能可生成可变占空比的脉冲信号。

// 配置定时器1的PWM输出功能
TIM1->CCMR1 |= TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_1;

// 设置定时器1的PWM占空比为50%
TIM1->CCR1 = 500;

# 3. STM32定时器实践应用**

**3.1 LED闪烁控制**

**3.1.1 基本LED闪烁程序**

在STM32中控制LED闪烁是一个常见的应用场景。通过配置定时器，我们可以实现LED的周期性闪烁。以下是一个基本LED闪烁程序：

#include "stm32f10x.h"

int main(void)
{
    // 初始化GPIO
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    // 初始化定时器
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1; // 72MHz / 7200 = 10kHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_Cou