STM8单片机定时器驱动的深度解析

上一节给大家介绍了基于标准库STM8单片机GPIO的驱动,本节课主要给大家介绍一下STM8定时器的驱动。

我们先打开STM8L10x单片机的规格书,简单的了解一下STM8L10X单片机的定时器功能。

如果所示,STM8L10x单片机共有3个定时器,分别是TIM2、TIM3、TIM4.

其中TIM2和TIM3是16位的基本定时器,TIM4是8位定时器。

因TIM2和TIM3是16位,所以定时时间更长,功能更加强大,所以我们今天主要给大家介绍一下TIM2和TIM3;

我们以TIM2为例给大家介绍一下定时器功能。

  1. STM8打开标准库文件夹,打开定时器例程

如上图所示,是标准库中定时器2的例程。

我们打开TIM2文件夹可以看到,总共包含5个例程。

STM8单片机的定时器功能比51单片机复杂很多,和STM32有点类似,包括输入捕获,OCA激活模式,OC激活模式,PWM输出,正弦波输出等功能。

2.在例程里面我们找不到最基本的定时功能的例程,这里我们选择最后一个文件夹,TIM2_SinewaveGeneration,并将文件夹中的4个文件复制到\Project\STM8L10x_StdPeriph_Templates 下,如图所示。

3.进入\Project\STM8L10x_StdPeriph_Templates\EWSTM8,打开工程

本例程的主要功能是输出正弦波波形。我们需要实现的是基本的定时功能。打开通过例程可以看到,程序代码有点小复杂,研究起来不怎么容易。

4.我们在打开stm8l10x_tim2.h文件,看定时器2相关的函数.

如图所示,TIM2的头文件声明的函数非常多,要研究完这些函数需要比较久的时间,而且我们项目暂时上都用不到,所以我们就就先不研究这个例程,如果大家时间比较充沛的话,可以花点时间自行研究一下。

5.那如何高效的实现我们的定时器功能呢。我们可以通过百度,来了解一下别人是怎么说实现的。

通过百度“stm8定时器”关键词,找到以下下的例程:

如上图,GUA_timer2_Init(void)  就是单片机的初始化程序代码


INTERRUPT_HANDLER(TIM2_UPD_OVF_TRG_BRK_IRQHandler, 19) 是定时器2的中断服务函数。

6.我们研究一下定时器2的初始化程序代码:

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2,ENABLE);//  /* Enable TIM2 clock */
TIM2_DeInit();
TIM2_TimeBaseInit(TIM2_Prescaler_1, TIM2_CounterMode_Up, 16*13);     
TIM2_ARRPreloadConfig(ENABLE);
TIM2_ITConfig(TIM2_IT_Update , ENABLE);
TIM2_Cmd(ENABLE);

①我们先看第一句代码:
CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2,ENABLE);

①我们先看第一句代码:

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2,ENABLE);

打开定时器TIM2的时钟,官网提供的例程也有,也就是TIM2初始化,首先要打开定时器时钟,关于本函数的参数在这里就给大家不逐个解释了。

②第二句: TIM2_DeInit();

TIM2_DeInit();  复位定时器2功能。我们打开stm8l10x_tim2.h 和stm8l10x_tim2.c文件查看本函数的说明,如下图所示。

③我们研究一下第三句TIM2_TimeBaseInit(TIM2_Prescaler_1, TIM2_CounterMode_Up, 16*13);

这句比较重要,是TIM2的初始化函数,我们比较详细的研究一下本函数,我们先在stm8l10x_tim2.c参看一下本函数的原型。

通过截图可以看到,本函数3个参数变量的解释。

第一个参数:TIM2_Prescaler_TypeDef TIM2_Prescaler

用来配置TIM2的分频参数的。共支持8个参数,单片机默认的工作频率是16M,如果我们先选择TIM2_Prescaler_1,表示TIM2的工作频率是16M,选择TIM2_Prescaler_16,表示16分频,16M/16 =1M.  TIM2用定时器功能一般选择TIM2_Prescaler_16.

第二个参数:TIM2_CounterMode_TypeDef TIM2_CounterMode

用来配置定时器的计数模式,TIM2共有5种技术模式。 我们最常用的第一种TIM2_CounterMode_Up,表示向上计数。

第三个参数:uint16_t TIM2_Period, 用来配置TIM2工作的计数周期。如果配置成1M,如果给参数配置成1,表示TIM2定时器的计时周期为1/1M妙,1微妙。(系统时钟16M,TIM2工作频率16分频)。

④第四句: TIM2_ARRPreloadConfig(ENABLE);

我们先看一下本函数的原函数的函数说明:

如上图所示,本函数的主要功能就是 使能,关闭,分频参数的更新,因为我们的定时器配置之后,分频的参数不需要更改,所以这个打开,或者关闭,没有什么影响。

⑤第五句 TIM2_ITConfig(TIM2_IT_Update , ENABLE);

我们先看一下本函数的原始函数的说明:

如上图所示:本函数主要的功能就是打开TIM2的中断功能。

参数说明:

参数1:TIM2_IT_TypeDef TIM2_IT

表示中断方式选择,共有4种,我们选择TIM2_IT_Update 即可,表示向上计数中断。

参数2:FunctionalState NewState

表示中断功能打开还是关闭。  如果要打开中断,选择ENABLE,如果关闭中断,选择DISABLE。

⑥第六句:TIM2_Cmd(ENABLE);

函数原型如下:

本函数的功能就是打开或关闭定时器TIM2.

7.初始化程序代码就先介绍到这里,我们在和大家一起看一下中断服务函数:

INTERRUPT_HANDLER(TIM2_UPD_OVF_TRG_BRK_IRQHandler, 19);

这个函数是定时器TIM2 向上计数中断服务函数,TIM2定时中断服务代码就在这里添加。

其中 TIM2_ClearITPendingBit(TIM2_IT_Update); 表示清除中断服务标志。

定时器实验测试:

1.我们先打开Lora模块的原理图如下:

2.定时器软件设计

实现功能:定时器TIM2实现1mS延时 

实验效果:PC2  1ms 反转一次 PC3 1000ms反转一次

程序开发:

#include "stm8l10x.h"
__IO uint16_t counter = 0; ////TIM2 定时功能

void TIM2_Config(void);
void TIM2_OverHandle1(void);

void main(void)
{ 
  CLK_MasterPrescalerConfig(CLK_MasterPrescaler_HSIDiv1);  ///配置系统时钟1分频 16M HZ

  TIM2_Config();  ////定时器2初始化  
  GPIO_Init(GPIOC, GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast); //  PC2 PC3 配置为输出
  enableInterrupts();    ////打开总中断     
  while(1)
  { 
  }
} 

/* 配置定时器2    定时时间:1ms;
void TIM2_Config(void)
{  
  CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2, ENABLE);  /* Enable TIM2 clock */
  TIM2_DeInit();
  TIM2_TimeBaseInit(TIM2_Prescaler_16, TIM2_CounterMode_Up, 1000);
  TIM2_ITConfig(TIM2_IT_Update, ENABLE);  /* Update Interrupt Enable */ 
  TIM2_ARRPreloadConfig(ENABLE);        /* ARRPreload Enable */
  TIM2_Cmd(ENABLE);                   /* Enable TIM2 */
}

void TIM2_OverHandle1(void)////
{
  GPIO_ToggleBits(GPIOC, GPIO_Pin_2); 
  counter ++;
  if(counter>999)
  {
    counter = 0;
    GPIO_ToggleBits(GPIOC, GPIO_Pin_3);
  }
}

中断服务函数:
extern void TIM2_OverHandle1(void);
INTERRUPT_HANDLER(TIM2_UPD_OVF_TRG_BRK_IRQHandler, 19)
{ 
  TIM2_OverHandle1();
  TIM2_ClearITPendingBit(TIM2_IT_Update);
}

示波器测试效果如下:

测试操作图:

PC2 脚位输出效果图

PC3 脚位输出效果图。

3.最后我们打开TIM2定时器的硬件规格书,简单的了解一下TIM2相关的寄存器。

从截图可以看出定时器TIM2的相关寄存器共22个寄存器,相对比较多,研究起来比较复杂,所以我们一般在软件程序开发过程中,尽量不要过多的研究单片机内部的相关寄存器,直接用库函数即可。如果碰到了相关问题再去找相应的寄存器分析。

关于定时器,我们就先讲到这里。

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