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STM32单片机入门学习——第14节: [6-2] 定时器定时中断定时器外部时钟

news 来源：原创 2025/9/4 5:28:01

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.04.04

STM32开发板学习——第14节: [6-2] 定时器定时中断&定时器外部时钟

前言
开发板说明
引用
解答和科普
一、定时器中断代码
二、外部时钟
问题
总结

前言

本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始32单片机的学习之路。
欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习32单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
在这里会记录下江协科技32单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。另外我也购买了江科大的学习套间。
原理图如下
1、开发板原理图
在这里插入图片描述
2、STM32F103C6和51对比

3、STM32F103C6核心板

视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。另外也计划实现江协科技的套件。

下图是实物图
在这里插入图片描述

引用

【STM32入门教程-2023版细致讲解中文字幕】
还参考了下图中的书籍:
STM32库开发实战指南：基于STM32F103（第2版）
在这里插入图片描述
数据手册

解答和科普

一、定时器中断代码

定时器不涉及外部硬件，所以放在了System文件夹下，
在这里插入图片描述

第一步：RCC开启时钟，这个基本上每个代码都是第一步，不用想
定时器的基准时钟和整个外设的工作时钟就都会同时打开了。
第二步：选择时基单元的时钟源,对于定时中断，我们就选择内部时钟源
第三步：配置时基单元：包括这里的预分频器、自动重装定时器、技术模式等等
第四步：配置输出中断控制,允许更新中断输出到NVIC
第五步：配置NVIC,在NVIC中打开定时器中断的通道,并分配一个优先级
第六步：运行控制了,
整个模块配置完成后,我们还需要是能一下计数器,要不然计数器不会运行的.当定时器使能后，计数器就会开始计数了，当计数器更新时，触发中断，
最后在写一个定时器中断函数。这样这个中断函数每隔一段时间就能自动执行一次了。

标记一下
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因为在初始化结构体里有很多关键的参数，比如自动重装值和预分频值等，这些参数可能会在初始化之后还需呀更改，如果为了更改某个参数还要再调用一次初始化函数，那太麻烦了，所有这有一些单独的函数，可以方便地更改这些关键参数，比如

TIM_PrescalerConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Prescaler, uint16_t TIM_PSCReloadMode);

单独写预分频值的：第一个为那个定时器，第二个为值，第三个为模式，写入的值在更新事件后才有效

void TIM_CounterModeConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_CounterMode);

改变计数器的技术模式

void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

自动重装器预装功能配置：有预装还是物预装

void TIM_SetCounter(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Counter);

给计数器写入一个值：如果你想手动写一个计数值，就可以用这个函数；

void TIM_SetAutoreload(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Autoreload);

给自动重装值写入一个值：手动给一个自动重装值，用这个函数；

uint16_t TIM_GetCounter(TIM_TypeDef* TIMx);

获取当前计数器计数值：如果你想看当前计数器计到哪里了，调用这个函数，返回值就是当前计数器的值；

uint16_t TIM_GetPrescaler(TIM_TypeDef* TIMx);

获取当前预分频器值:如果想看预分频器值，就调用这个函数；

FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);

这四个和之前的一样：获取标志位和清除标志位的。

初始化TIM2,第一步开启时钟

void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
}

选择时基单元的时钟

void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟}

配置时基单元

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=;

这个时钟分频的参数在之前的原理一直没出现过，那它是用来干啥的，
在这里插入图片描述
关键点来了，这个采样频率f从哪来，手册写的是它可以由内部时钟直接而来，也可以是由内部时钟加一个时钟分频而来，那分频多少，就由我们这个参数ClockDivision决定的；可加这个参数和时基单元关系不大，在这里我们随便配一个。

TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=;

TIM_Period：周期，就是ARR自动重装器的值；
TIM_Prescaler： PSC就是预分频器的值；
TIM_RepetitionCounter：就是重复计数器的值；只有高级定时器才有。给0；
不过这里面并没有CNT计数器的参数，如果我们之后需要的话，需要用SetCounter和GetCounter这两个函数来操作计数器；
在这里插入图片描述
定时频率=72M/(PSC+1)(ARR+1),定时1s，也就是定时频率1Hz，那么PSC给一个7200，ARR给一个10000，然后两个参数都再减一个1，这样就完成了。因为预分频器和计数器都有一个数的偏差，所以这里要减个1，然后注意PSC和ARR的取值都在0 ~ 65535，不要超范围了。
你可以预分频器给少点，自动重装给多点，这样就是一个较高的频率计比较多的数（说明预分频后的时间短），也可以预分频器给多点，自动重装给少点，这样就是一个较低的频率计比较少的数（说明预分频后的时间长）；预分频对72M进行7200分频，得到的就是10k的计数频率，在10K的频率下，计10000个数，那不就是1s的时间吗？

	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=7200-1;						//ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=10000-1;					//PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);

使能更新中断

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);			//更新中断到NVIC的通路

配置NVIC

	NVIC_InitTypeDef	NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

使能定时器

	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

定时器初始化

void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=7200-1;						//ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=10000-1;					//PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);			//更新中断到NVIC的通路NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef	NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

接下来写中断函数
在这里插入图片描述

void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

我们现在想让显示1s进行计数，uint16_t Num;然后这个Num要在中断函数里执行++；但是中断函数是在Timer模块里的，如果直接在主程序写Num++，那Num就是跨越不同.C文件的变量了，会报错；Num++:在主函数中会跨文件,所以我们有这几种方法：
1、如果你想跨文件使用变量，那可以在使用变量的那个文件上面，用external unit6_t Num,这样就行了，使用extern声明；就是告诉编译器，我现在有Num这个变量，他在别的文件定义了，至于在哪里，你自己帮我找好，最终在main。c找到，那编译器就知道了，他就会把这个external声明的变量，当作main.C变量的一个引用，注意这个过程没有新定义变量，他操作的还是main.c里的这个Num，其实我们头文件里面的函数声明，也是用extern 实现的。在这个函数的前面，是有一个extern的，只不过这个extern可以省略，所以我们一般不写。
当我们用extern声明了主函数的Num变量时，就可以在这里直接使用主函数的Num变量了，
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2、把定时器中断函数移动到主函数中去。这样变量就这一个.c文件里了，就不用再使用extern了；

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
#include "OLED.h"uint16_t Num;
int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Num:");while(1){OLED_ShowNum(1,5,Num,5);}
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

初始化后看到直接进入中断1次，为什么：
在这里插入图片描述
有个缓存寄存器，这时为了我们写的值只有在更新事件时，才会真正起作用，所以这里为了让值立刻起作用，就在这最后，手动生成了一个更新事件，这样预分频器的值就有效了，但同时，它的副作用就是，更新事件和更新中断是同时发生的，，更新中断会置更新中断标志位，当我们之后一但初始化
完了，更新中断就会立刻进入，这就是我们刚一上电，就立刻进中断的原因，解决方案也很简单，在TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure)的后面，开启中断的前面，再手动调用一下，TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);手动把更新标志位清除一下，就能避免刚初始化完就进中断的问题了。

TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);			//手动把更新标志位清除一下，就能避免刚初始化完就进中断的问题了

ARR和PSC

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
#include "OLED.h"uint16_t Num;
int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Num:");while(1){OLED_ShowNum(2,5,Num,5);OLED_ShowNum(3,5,TIM_GetCounter (TIM2),5);		//查看CNT计数器值的变化}
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

代码

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
#include "OLED.h"uint16_t Num;
int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Num:");while(1){OLED_ShowNum(2,5,Num,5);}
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

Timer.Ch

#include "stm32f10x.h"                  // Device headerextern uint16_t Num;void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=7200-1;						//ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=10000-1;					//PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);			//手动把更新标志位清除一下，就能避免刚初始化完就进中断的问题了TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);			//更新中断到NVIC的通路NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef	NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}/*
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}
*/

#ifndef  __TIMER_H
#define  __TIMER_H
void Timer_Init(void);#endif

实验现象

定时器中断Num++

二、外部时钟

在这里插入图片描述

TIM_ETRClockMode2Config();
通过ETR引脚的外部时钟模式2配置，

TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted,0x00);

引脚要用到GOIO,在这之前还要配置GPIO，
在这里插入图片描述
给了上啦输入，也是可以的。浮空输入时外部功率很小，内部的上拉电阻可能影响到这个输入信号，这时候就可以用浮空输入，防止影响外部输入的电平，

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
#include "OLED.h"uint16_t Num;
int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Num:");OLED_ShowString(3,1,"CNT:");while(1){OLED_ShowNum(2,5,Num,5);OLED_ShowNum(3,5,Timer_GetCounter(),5);}
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

main.C

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"
#include "OLED.h"uint16_t Num;
int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();OLED_ShowString(1,2,"Hello STM32 MCU");OLED_ShowString(2,1,"Num:");OLED_ShowString(3,1,"CNT:");while(1){OLED_ShowNum(2,5,Num,5);OLED_ShowNum(3,5,Timer_GetCounter(),5);}
}void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}

Timer.CH

#include "stm32f10x.h"                  // Device headerextern uint16_t Num;void Timer_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//TIM_InternalClockConfig(TIM2);		//好多人不写，默认的是内部时钟TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted,0xaa);TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;			//滤波的分频关系不大TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up ;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=10-1;						//ARRTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=1-1;					//PSCTIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_FLAG_Update);			//手动把更新标志位清除一下，就能避免刚初始化完就进中断的问题了TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);			//更新中断到NVIC的通路NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);NVIC_InitTypeDef	NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}uint16_t Timer_GetCounter(void)
{return TIM_GetCounter (TIM2);
}/*
void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)== SET){Num++;TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}}
*/

#ifndef  __TIMER_H
#define  __TIMER_H
void Timer_Init(void);
uint16_t Timer_GetCounter(void);#endif

实验现象
这时上面是Num,下面是CNT计数器的值，我们用挡光片档一下，CNT加1，因为现在时基单元没有预分频，所以每次遮挡CNT都会加1如果有预分频了就是遮挡几次，才能加1次，然后加到9后，自动清零，同时申请中断，Num++；这里不准需要加滤波。

外部时钟源完成计数

问题

1、复杂凌乱

总结

本节课主要学了了如何配置定时器，首先是定时器中断，其中还多了对滤波器的设置，外部毛刺确实可以设置，主要是按照上一节课的理论也是打通这个线路，第一步：RCC开启时钟，这个基本上每个代码都是第一步，不用想定时器的基准时钟和整个外设的工作时钟就都会同时打开了。第二步：选择时基单元的时钟源,对于定时中断，我们就选择内部时钟源第三步：配置时基单元：包括这里的预分频器、自动重装定时器、技术模式等等；第四步：配置输出中断控制,允许更新中断输出到NVIC；第五步：配置NVIC,在NVIC中打开定时器中断的通道,并分配一个优先级；第六步：运行控制了。整个模块配置完成后,我们还需要是能一下计数器,要不然计数器不会运行的.当定时器使能后，计数器就会开始计数了，当计数器更新时，触发中断，最后在写一个定时器中断函数。这样这个中断函数每隔一段时间就能自动执行一次了。然后是选择外部时钟作为时钟源的设置。

STM32开发板学习——第14节: [6-2] 定时器定时中断&定时器外部时钟

前言

开发板说明

引用

解答和科普

一、定时器中断代码

二、外部时钟

问题

总结

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