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標題: 飛控開發基礎-[2] STM32定時器（LED航情燈、指示燈閃爍） [打印本頁]

作者: 設計開發工程 時間: 2020-3-26 15:48
標題: 飛控開發基礎-[2] STM32定時器（LED航情燈、指示燈閃爍）

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2020-3-26 15:39 上傳

定時器（LED航情燈、指示燈閃爍）

一、定時器簡介
定時器具有定時功能，類似于生活中的“鬧鐘”，可以用定時器產生精確的定時時間，用來延時或者處理一些實時事件。

STM32系列的定時器分為基本定時器、通用定時器、高級控制定時器。后者包括前者的全部功能。通常地，STM32高級定時器是TIM1、TIM8，通用定時器是TIM2、TIM3、TIM4、TIM5，基本定時器是TIM6、TIM7。

而飛控的主核心STM32F103CBT6則有4路16位定時器分別是高級定時器TIM1、通用定時器TIM2、TIM3以及TIM4。

二、定時器寄存器

STM32F103定時器相關的寄存器眾多，這里只講解重要的幾個寄存器。

（1）TIMx_CR1：使能寄存器，最低位控制寄存器的開關，如下圖所示：

TIM_CR1寄存器主要配置定時器的循環計數、使能等操作，例如CEN位為1是使能計數，為0是關閉計數。

（2）TIMx_DIER：定時器中斷使能寄存器，最低位控制事件更新中斷的開關，如下圖所示：

該寄存的主要功能是配置定時器是定時器的中斷使能位，主要使用的是UIE位，UIE為1是使能中斷，為0時關閉中斷。

（3）TIMx_PSC：定時器時鐘分頻寄存器,如下圖所示：

該寄存器負責把定時器時鐘分頻之后，再輸出給計數器，PSC[15:0]為分頻系數。

（4）TIMx_ARR：定時器自動重裝載寄存器，如下圖所示：

ARR[15:0]為自動重裝載值，當定時器采用向上計數時，計數值等于ARR時，產生一個更新事件；當定時器采用向下計數時，最開始將ARR的值賦給計數值，計數值向下累減為0時，產生一個更新事件，再次將ARR的值賦給計數值，進行新一輪的向下計數。

（5）TIMx_SR：狀態寄存器，標記當前與定時器相關的各種事件/中斷是否發生，我們只用到最低位表示事件更新中斷的標志位，如下圖所示：

該寄存器主要用于查看定時器的更新中斷標志位，當計數發生上溢或者下溢時，UIF位將被置1，標志一次計數完成。

三、定時器實驗

本節實驗的內容是主要是針對GPIO中的周期性點亮無人機的航情燈以及信號燈，對其進行變形，使用通用定時器TIM3精確定時周期性點亮及關閉無人機的航情燈以及信號燈。

同樣也是查看原理圖可以得知無人機的航情燈同一接在NPN三極管Q1上，而三極管的基極又接在了單片機的PA8上；兩個信號燈分別接在了PC13和PC14上。

關于GPIO這部分的驅動代碼可以沿襲保留，不同的是需要加入定時器的初始化以及配置定時器中斷，編寫代碼的思路如下表所示。

編程思路

1	管腳配置	1、定義結構體； 2、使能時鐘； 3、填充結構體； 4、裝載結構體。
2	定時器配置	1、定義結構體； 2、使能時鐘； 3、填充結構體； 4、裝載結構體； 5、使能時鐘； 6、使能定時器。
3	中斷管理配置	1、定義結構體； 2、填充結構體； 3、裝載結構體。
4	中斷邏輯處理	1、判斷是否觸發中斷； 2、清除標志位； 3、其它邏輯。

按照代碼思路，編寫代碼（通過調用官方庫）如下圖所示為GPIO相關驅動代碼：

完成配置GPIO后，便是對定時器進行配置，我們的STM32是外接了8MHz的晶振的，主頻是72MHz先來看一下時鐘樹圖，如下圖所示。

定時器是掛載在APB1時鐘總線下的（從手冊可知），從時鐘樹圖中可知APB1用于定時器的時鐘頻率在未分頻的是情況下72MHz，根據定時器時鐘分頻寄存器（TIMx_PSC）以及定時器自動重裝載寄存器（TIMx_ARR）之間的關系，可以得出，定時時間：

Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft s

其中Tout為定時時間單位為s，arr為自動重裝載寄存器的初值，psc為分頻系數，Ft為APB的主頻，也就是72MHz。那么要定時1s則只需要把arr設置為載值9999，psc設置為7199即可，即：

Tout=((9999+1)*(7199+1))/72000000

=10000*7200/72000000

=72000000/72000000

=1s

所以可以得到定時器初始化代碼如下圖所示。

配置完成后便會1s周期進入一次定時器中斷，在定時器中斷里對無人機的航情燈以及指示燈的GPIO端口進行翻轉即可實現，周期性點亮，代碼如下圖所示。

寫好代碼后保存、編譯、下載，然后就可以看到飛控的LED指示燈以及四個螺旋槳下面的航情燈周期1S閃爍，如下圖所示。

2.飛控開發基礎-【2】定時器（LED航情燈、指示燈閃爍）.pdf

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