利用定時(shí)器中斷代替延時(shí)函數(shù)（包含例程+原理思想）

前言

本文主要基于stm32f103系列講解定時(shí)器中斷進(jìn)行計(jì)時(shí)代替延時(shí)函數(shù)，其中思路和原理同時(shí)適用于其他系列的單片機(jī)。

一、使用定時(shí)器中斷的優(yōu)缺點(diǎn)

相較于普通延時(shí)函數(shù)（delay），定時(shí)器中斷計(jì)時(shí)無論是從代碼的體量，還是使用，都要比延時(shí)函數(shù)更多更復(fù)雜，也更難理解。既然延時(shí)函數(shù)如此便捷，那我們又為什么不使用它呢？

首先在使用延時(shí)函數(shù)時(shí)，程序會(huì)停止在延時(shí)函數(shù)的位置，直到延時(shí)結(jié)束，在一些簡單程序，使用延時(shí)函數(shù)的影響確實(shí)可以忽略不計(jì)，但是過多的延時(shí)函數(shù)會(huì)使程序變得臃腫，編譯執(zhí)行時(shí)間大大增加，程序的精度會(huì)下降，例如利用按鍵控制led燈時(shí)，led燈會(huì)不受按鍵控制，出現(xiàn)時(shí)靈時(shí)不靈的情況，這種情況就是延時(shí)函數(shù)使用過多造成的，更嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓡纹瑱C(jī)宕機(jī)。

所以，為了避免這種情況的發(fā)生，我們可以使用定時(shí)器中斷來代替延時(shí)函數(shù)，下面是我個(gè)人的一些理解和認(rèn)識(shí)，如有不足，歡迎指正。

二、使用步驟

1.原理思路

首先，我們需要配置一個(gè)定時(shí)器，stm32一般選用通用定時(shí)器即可，我們可以利用定時(shí)器初始化函數(shù)設(shè)定定時(shí)器計(jì)時(shí)一次的時(shí)間，公式如下：

定時(shí)時(shí)間=(arr+1)(psc+1)/Tclk

其中arr為自動(dòng)重裝載值，psc為預(yù)分頻系數(shù)，TCLK為時(shí)鐘頻率，例如：TCLK=72MHz，那么psc=71，所以可以理解為時(shí)間就是(arr+1)微妙，那么如果我想定時(shí)1ms，arr取999即可（arr，psc為定時(shí)器初始化函數(shù)形參）。

當(dāng)定時(shí)器的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到自動(dòng)重裝載值時(shí)，進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)，這時(shí)我們需要設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位（flag）和作為計(jì)數(shù)用的值（count），每次進(jìn)入中斷count執(zhí)行自加或自減，當(dāng)其自加或自減到設(shè)置的數(shù)值時(shí)，標(biāo)志位反轉(zhuǎn)。

例如：定時(shí)200ms，已知1ms進(jìn)入一次中斷，標(biāo)志位flag初始值為0，那么讓count自加到200，因?yàn)槊看巫约邮?ms，自加兩百次就是200ms，這時(shí)flag置1表示到達(dá)200毫秒并可以執(zhí)行相關(guān)程序。

2.相關(guān)代碼

(1).定時(shí)器初始化

（這里我初始的是TIM2）

TIMER.H

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

#include "sys.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc);//通用定時(shí)器的初始化函數(shù);arr：自動(dòng)重裝載值psc：預(yù)分頻系數(shù)

#endif

TIMER.C

#include "TIMER.h"


void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)//通用定時(shí)器3的初始化函數(shù)
{
	//定義相關(guān)結(jié)構(gòu)體
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStrue;//定義一個(gè)定時(shí)器初始化的結(jié)構(gòu)體
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;//定義中斷優(yōu)先級初始化的函數(shù)

	//使能定時(shí)器時(shí)鐘
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能通用定時(shí)器3的時(shí)鐘

	//設(shè)置并初始化定時(shí)器TIM2
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//計(jì)數(shù)模式設(shè)置為向上計(jì)數(shù)
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Period=arr;//計(jì)數(shù)器模式為向上計(jì)數(shù)時(shí)，定時(shí)器從0開始計(jì)數(shù)，超過arr    
                                        	//觸發(fā)定時(shí)中斷服務(wù)函數(shù)
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_Prescaler=psc;//預(yù)分頻系數(shù)，決定每一個(gè)計(jì)數(shù)的時(shí)長
	TIM_TimeBaseInitStrue.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//一般不使用，默認(rèn)為TIM_CKD_DIV1
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStrue);//根據(jù)參數(shù)初始化定時(shí)器TIM3

	//使能定時(shí)器中斷
	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);//使能TIM3的中斷，中斷模式為更新中斷

	//初始化定時(shí)器中斷，定時(shí)器中斷優(yōu)先級設(shè)置
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;//中斷通道設(shè)置為TIM3
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;//使能中斷
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//搶占優(yōu)先級為1級
	NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;//響應(yīng)優(yōu)先級為1級
	NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);//根據(jù)參數(shù)初始化中斷寄存器

	//使能定時(shí)器
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//使能通用定時(shí)器TIM2
}

(2).stm32f10x_it.c（該文件專門用于存放中斷服務(wù)函數(shù)）

#include "stm32f10x_it.h"


extern u8 flag；//標(biāo)志位

void TIM2_IRQHandler()
{
	static u8 count;


	 if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)==1) //當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)狀態(tài)寄存器(TIMx_SR)的bit0會(huì)被硬件 
                                             //置1
	{
 		if(count--==0)
 		{
  			count=20;
  			flag=1;
 		}

	
 		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //狀態(tài)寄存器(TIMx_SR)的bit0置0
	}
}

(3).主函數(shù)main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_conf.h"
#include "sys.h"

u8 flag=0;


int main(void)
{
	delay_init();     //初始化延時(shí)函數(shù)
	LED_Init();      //初始化led燈
	TIM2_Int_Init(9999,71);   //定時(shí)10ms進(jìn)入一次中斷

   	while(1)
  	{
        if(flag==1)    //標(biāo)志位置一代表一次定時(shí)完成
  		{
   			PAout(2)=~PAout(2);    //led2取反
   			flag=0;                //標(biāo)志位置0，再次計(jì)時(shí)（該程序設(shè)置一次定時(shí)為200ms）
  		}
  	 }
}

3.效果：

每隔200msLED燈閃爍。

總結(jié)

以上是本人對定時(shí)器中斷的一些認(rèn)識(shí)（本人小白），其中有些地方講解不到位，還望各位指正，歡迎評論區(qū)留言。

審核編輯：湯梓紅