沈阳师范大学：《单片机原理与接口技术应用》课程教学资源（PPT课件）第06章 定时器

定时器第6章

第6章 定时器

本章讲述了定时器，包括STM32F103定时器概述、基本定时器、通用定时器、高级定时器、定时器库函数和定时器应用实例和SysTick系统滴答定时器

本章讲述了定时器，包括STM32F103定时器概述、基 本定时器、通用定时器、高级定时器、定时器库函数和定时 器应用实例和SysTick系统滴答定时器

6.1STM32F103定时器概述定时与计数的应用十分广泛。在实际生产过程中，许多场合都需要定时或者计数操作。例如产生精确的时间，对流水线上的产品进行计数等。因此，定时／计数器在嵌入式单片机应用系统中十分重要。定时和计数可以通过以下方式实现：1.软件延时单片机是在一定时钟下运行的，可以根据代码所需的时钟周期来完成延时操作，软件延时会导致CPU利用率低。达此主要用于短时间延时，如高速AD转换器

6.1 STM32F103定时器概述 定时与计数的应用十分广泛。在实际生产过程中，许多 场合都需要定时或者计数操作。例如产生精确的时间，对流 水线上的产品进行计数等。因此，定时／计数器在嵌入式单 片机应用系统中十分重要。定时和计数可以通过以下方式实 现： 1. 软件延时 单片机是在一定时钟下运行的，可以根据代码所需的时 钟周期来完成延时操作，软件延时会导致CPU利用率低。因 此主要用于短时间延时，如高速A/D转换器

2.可编程定时／计数器微控制器中的可编程定时／计数器可以实现定时和计数操作，定时／计数器功能由程序灵活设置，重复利用。设置好后由硬件与CPU并行工作，不占用CPU时间，这样在软件的控制下，可以实现多个精密定时／计数。嵌入式处理器为了适应多种应用，通常集成多个高性能的定时／计数器。微控制器中的定时器本质上是一个计数器，可以对内部脉冲或外部输入进行计数，不仅具有基本的延时／计数功能，还具有输入捕获、输出比较和PWM波形输出等高级功能。在嵌入式开发中，充分利用定时器的强大功能，可以显著提高外设驱动的编程效率和CPU利用率，增强系统的实时性0

2. 可编程定时／计数器 微控制器中的可编程定时／计数器可以实现定时和计数 操作，定时／计数器功能由程序灵活设置，重复利用。设置 好后由硬件与CPU并行工作，不占用CPU时间，这样在软件 的控制下，可以实现多个精密定时／计数。嵌入式处理器为 了适应多种应用，通常集成多个高性能的定时／计数器。 微控制器中的定时器本质上是一个计数器，可以对内部 脉冲或外部输入进行计数，不仅具有基本的延时／计数功能 ，还具有输入捕获、输出比较和PWM波形输出等高级功能 。在嵌入式开发中，充分利用定时器的强大功能，可以显著 提高外设驱动的编程效率和CPU利用率，增强系统的实时性

STM32内部集成了多个定时/计数器。根据型号不同，STM32系列芯片最多包含8个定时／计数器。其中，TIM6和TIM7为基本定时器，TIM2～TIM5为通用定时器，TIM1和TIM8为高级控制定时器，功能最强。三种定时器具备的功能如表6-1所示。此外，在STM32中还有两个看门狗定时器和一个系统滴答定时器。表6-1STM32定时器的功能主要功能高级控制定时器通用定时器基本定时器内部时钟源（8MHz）?.福带16位分频的计数单元?更新中断和DMA向上计数方向向上、向下、双向向上、向下、双向外部事件计数0福福0其他定时器触发或级联福04个独立输入捕获、输出比较通道0单脉冲输出方式0正交编码器输入0OO霍尔传感器输入0O0输出比较信号死区产生0O制动信号输入福

STM32内部集成了多个定时/计数器。根据型号不同， STM32 系列芯片最多包含8个定时／计数器。其中，TIM6和 TIM7为基本定时器，TIM2～TIM5为通用定时器，TIM1和 TIM8为高级控制定时器，功能最强。三种定时器具备的功能 如表6-1所示。此外，在STM32中还有两个看门狗定时器和 一个系统滴答定时器。 表6-1 STM32定时器的功能 主要功能 高级控制定时器 通用定时器 基本定时器 内部时钟源（8MHz） ● ● ● 带16位分频的计数单元 ● ● ● 更新中断和DMA ● ● ● 计数方向 向上、向下、双向 向上、向下、双向 向上 外部事件计数 ● ● ○ 其他定时器触发或级联 ● ● ○ 4个独立输入捕获、输出比较通道 ● ● ○ 单脉冲输出方式 ● ● ○ 正交编码器输入 ● ● ○ 霍尔传感器输入 ● ● ○ 输出比较信号死区产生 ● ○ ○ 制动信号输入 ● ○ ○

STM32F103定时器相比于传统的51单片机要完善和复杂得多，它是专为工业控制应用量身定做，具有延时、频率测量、PWM输出、电机控制及编码接口等功能

STM32F103定时器相比于传统的51单片机要完善和复杂 得多，它是专为工业控制应用量身定做，具有延时、频率测 量、PWM输出、电机控制及编码接口等功能

6.2基本定时器6.2.1基本定时器简介STM32F103基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。它们可以作为通用定时器提供时间基准，特别是可以为数模转换器（DAC）提供时钟。实际上，它们在芯片内部直接连接到DAC并通过触发输出直接驱动DAC，这2个定时器是互相独立的，不共享任何资源

6.2 基本定时器 STM32F103 基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位 自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。它们可以 作为通用定时器提供时间基准，特别是可以为数模转换器（ DAC）提供时钟。实际上，它们在芯片内部直接连接到DAC 并通过触发输出直接驱动DAC，这2个定时器是互相独立的 ，不共享任何资源。 6.2.1 基本定时器简介

6.2.2基本定时器的主要特性TIM6和TIM7定时器的主要功能包括：116位自动重装载累加计数器。2）16位可编程（可实时修改）预分额器，用于对输入的时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频3）触发DAC的同步电路4）在更新事件（计数益询品）时产生中断／DMA请求。基本定时器内部结构如图6-1所示

TIM6和TIM7定时器的主要功能包括： 1）16位自动重装载累加计数器。 2）16位可编程（可实时修改）预分额器，用于对输入的 时钟按系数为1～65536之间的任意数值分频。 3）触发DAC的同步电路。 4）在更新事件（计数益询品）时产生中断／DMA请求。 基本定时器内部结构如图6-1所示。 6.2.2 基本定时器的主要特性

内部时钟（CK_INT）触发TRGO来自RCC的TIMxCLK至DAC控制器根据控制位的设定，在U事件时复位、使能、计数传送预装载寄存器至实际寄存器控制器事件中断和DMA输出U自动重装载寄存器UI停止、清除或递增CK_CNTPSC+-CNT计数器预分频器CKPSC图6-1基本定时器结构框图

图6-1 基本定时器结构框图

6.2.3基本定时器的功能1.时基单元这个可编程定时器的主要部分是一个带有自动重装钱的16位累加计数器，计数器的时钟通过一个预分频器得到。软件可以读写计数器、自动重装载寄存器和预分频寄存器，即使计数器运行时也可以操作。时基单元包含：1）计数器寄存器（TIMxCNT）。2）预分频寄存器（TIMxPSC）。3）自动重装载寄存器（TIMxARR）

1. 时基单元 这个可编程定时器的主要部分是一个带有自动重装钱的 16位累加计数器，计数器的时钟通过一个预分频器得到。软 件可以读写计数器、自动重装载寄存器和预分频寄存器，即 使计数器运行时也可以操作。 时基单元包含： 1）计数器寄存器（TIMx_CNT）。 2）预分频寄存器（TIMx_PSC）。 3）自动重装载寄存器（TIMx_ARR）。 6.2.3基本定时器的功能