基于STM32定時(shí)器實(shí)現(xiàn)毫秒延時(shí)函數(shù)

STM32定時(shí)器包含基本定時(shí)器、通用定時(shí)器和高級(jí)定時(shí)器，其中TIM6和TIM7是STM32當(dāng)中的基本定時(shí)器，作為初學(xué)者，先從最基本的學(xué)起最容易，下面我們用這個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)毫秒延時(shí)函數(shù)來(lái)入門(mén)STM32定時(shí)器的應(yīng)用。

學(xué)習(xí)單片機(jī)，就是學(xué)習(xí)使用它的寄存器。即便你用庫(kù)函數(shù)，寄存器也是必須要學(xué)習(xí)的。

TIM6 TIM7的寄存器如下所示:

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先略覽一下寄存器，CR1和CR1是控制寄存器，SR是狀態(tài)寄存器，ARR就是溢出值寄存器，CNT就是計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，PSC是預(yù)分頻寄存器。預(yù)分頻寄存器？聽(tīng)的傻眼了吧，前面幾個(gè)個(gè)寄存器聽(tīng)的還能理解，一聽(tīng)到預(yù)分頻寄存器，好像不知道是干嘛用的。瑞生來(lái)給你解釋一下吧，你可以給預(yù)分頻寄存器里面寫(xiě)一個(gè)從0~65535的值，這個(gè)值+1，就是定時(shí)器運(yùn)行的時(shí)鐘。舉個(gè)例子，比如單片機(jī)工作在主頻72MHz，預(yù)分頻寄存器寫(xiě)0，預(yù)分頻系數(shù)就是0+1=1，定時(shí)器的時(shí)鐘就是72MHz/1=72MHz；再舉個(gè)例子，比如單片機(jī)還是工作在主頻72MHz，預(yù)分頻寄存器寫(xiě)71，預(yù)分頻系數(shù)就是71+1=72，定時(shí)器的時(shí)鐘就是72MHz/72=1MHz。知道定時(shí)器的時(shí)鐘有什么用？相信很多初學(xué)者不清楚，定時(shí)器的時(shí)鐘關(guān)乎定時(shí)器計(jì)數(shù)器CNT遞增的時(shí)間間隔，根據(jù)頻率和周期的公式f=1/T，定時(shí)器計(jì)數(shù)器遞增的時(shí)間間隔就是1/定時(shí)器的時(shí)鐘，例如當(dāng)定時(shí)器時(shí)鐘為1MHz時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器遞增的時(shí)間間隔就是1/1MHz=1微秒，這時(shí)，如果你把溢出值設(shè)置為1000，就是1000*1us=1ms溢出。

1.直接操作寄存器

下面，我們先用直接操作寄存器的方式，寫(xiě)一個(gè)毫秒延時(shí)函數(shù)：

voiddelay_ms(uint16_tms){TIM6->PSC=35999;TIM6->ARR=ms*2;TIM6->CR1|=(1<<3);TIM6->CR1|=0x1;while((TIM6->SR&0X1)==0);TIM6->SR=0;}

第一條語(yǔ)句，設(shè)置預(yù)分頻系數(shù)為35999+1=36000，所以定時(shí)器的時(shí)鐘為72000000/36000=2000Hz，那么定時(shí)時(shí)間間隔就是1/2000=0.0005秒，即0.5毫秒。

第二條語(yǔ)句，設(shè)置溢出值為ms乘以2，假如要延時(shí)1秒，函數(shù)的參數(shù)ms就是1000，溢出值就是1000*2=2000，2000*0.5毫秒=1000毫秒，即1秒。這時(shí)候，有人會(huì)說(shuō)，為什么不干脆把預(yù)分頻值PSC設(shè)置為71999，即預(yù)分頻系數(shù)為72000，定時(shí)器的時(shí)鐘就是72000000/72000=1000Hz，定時(shí)時(shí)間就是1毫秒，那么直接把函數(shù)的參數(shù)ms給了溢出值寄存器ARR就可以了，就不必乘以2了。想法是可以，但是你得知道，定時(shí)器都是16位的，所以PSC的值最大到65535，到不了71999。這下你明白了吧？

第三條語(yǔ)句，CR1寄存器bit3寫(xiě)1，由寄存器定義得知，這是把定時(shí)器設(shè)置為一旦發(fā)生溢出，就停止定時(shí)器，因?yàn)槲覀冏龅氖茄訒r(shí)函數(shù)，延時(shí)到了以后，就沒(méi)有必要讓定時(shí)器再不斷遞增了，所以要這樣設(shè)置。

第四條語(yǔ)句，CR1寄存器bit0寫(xiě)1，打開(kāi)定時(shí)器，定時(shí)器計(jì)數(shù)器開(kāi)始從0遞增。

第五條語(yǔ)句，檢測(cè)狀態(tài)寄存器SR中的bit0UIF是否置1，置1的時(shí)候，定時(shí)值就達(dá)到溢出值了，說(shuō)明定時(shí)時(shí)間到了。

第六條語(yǔ)句，清除狀態(tài)寄存器SR中剛才溢出造成的UIF位。

2.使用庫(kù)函數(shù)

下面，我們看看怎么使用庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)毫秒延時(shí)函數(shù)：

voidTIM6_Delay_ms(uint16_tms){/*定義一個(gè)定時(shí)器基本定時(shí)初始化結(jié)構(gòu)體變量*/TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStruct;/*時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)為36000，在主頻72M時(shí)，計(jì)數(shù)器每500us加1*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=35999;/*自動(dòng)重裝載寄存器值*/TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=ms*2;/*把上面的值配置到寄存器*/TIM_TimeBaseInit(TIM6,&TIM_TimeBaseInitStruct);/*設(shè)置定時(shí)時(shí)間到了以后停止定時(shí)器計(jì)數(shù)*/TIM_SelectOnePulseMode(TIM6,TIM_OPMode_Single);/*清除SR中的UIF標(biāo)志*/TIM_ClearFlag(TIM6,TIM_IT_Update);/*打開(kāi)定時(shí)器6*/TIM_Cmd(TIM6,ENABLE);/*檢測(cè)定時(shí)時(shí)間是否到來(lái)*/while(TIM_GetFlagStatus(TIM6,TIM_IT_Update)==RESET);/*軟件清除更新標(biāo)志*/TIM_ClearFlag(TIM6,TIM_IT_Update);}

你可以細(xì)細(xì)觀察一下上面的庫(kù)函數(shù)，實(shí)際上，和直接操作寄存器是一樣的。比如說(shuō)，我們看打開(kāi)定時(shí)器的庫(kù)函數(shù)TIM_Cmd(TIM6,ENABLE)，我們打開(kāi)這個(gè)函數(shù)，如下所示：

voidTIM_Cmd(TIM_TypeDef*TIMx,FunctionalStateNewState){/*Checktheparameters*/assert_param(IS_TIM_ALL_PERIPH(TIMx));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if(NewState!=DISABLE){/*EnabletheTIMCounter*/TIMx->CR1|=TIM_CR1_CEN;}else{/*DisabletheTIMCounter*/TIMx->CR1&=(uint16_t)(~((uint16_t)TIM_CR1_CEN));}}

把參數(shù)TIM6和ENABLE帶進(jìn)去，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上，就是我們直接操作寄存器的TIM6->CR1|=0X1。

其它的庫(kù)函數(shù)，你可以自己打開(kāi)研究一下。

另外，庫(kù)函數(shù)和我們直接操作寄存器有個(gè)不同的地方，就是TIM_TimeBaseInit()這個(gè)函數(shù)中的最后一條語(yǔ)句，它給TIMx->EGR寄存器的bit0寫(xiě)了1，使得SR中的bit0UIF置1，所以在執(zhí)行完TIM_TimeBaseInit()這個(gè)函數(shù)之后，我們后面用TIM_ClearFlag(TIM6, TIM_IT_Update);函數(shù)把UIF清0，要不然的話，你在后面會(huì)直接檢測(cè)到UIF置1，但是，這個(gè)置1不是溢出產(chǎn)生的，而是剛才給EGR寫(xiě)1產(chǎn)生的，就達(dá)不到延時(shí)的效果了。

總結(jié)，在使用以上兩個(gè)延時(shí)函數(shù)的時(shí)候，記得先允許TIM6外設(shè)，即給APB1ENR寄存器的bit4寫(xiě)1。或者直接用庫(kù)函數(shù)RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM6 , ENABLE)。從上面庫(kù)函數(shù)和直接操作寄存器的延時(shí)函數(shù)，你可以看出，使用庫(kù)函數(shù)，即使不用注釋，也可以看出來(lái)你是在干嘛，而直接操作寄存器，就看不出來(lái)了。在實(shí)際使用中，沒(méi)必要糾結(jié)庫(kù)函數(shù)和直接操作寄存器的選擇，我就喜歡一會(huì)用庫(kù)函數(shù)，一會(huì)兒直接操作寄存器，你想咋地？不過(guò)，公司的老板肯定是希望使用庫(kù)函數(shù)，因?yàn)槿绻戕o職了，接替你的人看到一堆操作寄存器的代碼，讓他情何以堪？