STM32F3 и Timer. Настройка и использование таймера.

Часто возникает необходимость точного отсчета времени, то есть, например, нужно опрашивать состояние какого-либо датчика через равные промежутки времени. Можно, конечно, разместить всю работу с датчиком в главном цикле программы, вычислить точное количество операций контроллера, рассчитать время... Откровенно говоря, это не самый лучший вариант ) В данной ситуации на помощь может прийти таймер, которых в контроллерах STM32 очень много, причем как базовых, так и более продвинутых.

Вот как раз об этом и пойдет сегодня речь. Стоит оговориться, что статья будет очень краткая - сразу же будем писать пример программы - а причиной краткости является то, что по большому счету особых отличий в использовании таймеров в STM32F10x и STM32F3 нет, а для STM32F10x этот вопрос мы обсуждали довольно-таки подробно тут и тут.

Собственно, поэтому давайте сразу же переходить к программированию. Возьмем любой из базовых таймеров микроконтроллера STM32F3, произведем его минимальную настройку и попытаемся сгенерировать прерывания через равные промежутки времени. Максимально простой пример )

Время традиционной вставки: поскольку компания STMicroelectronics прекратила поддержку библиотеки SPL, которая использовалась в этом курсе, я создал новый, посвященный работе уже с новыми инструментами, так что буду рад видеть вас там - STM32CubeMx. Кроме того, вот глобальная рубрика по STM32, а также небольшая подборка по таймерам из нового курса:

• STM32 и таймеры. STM32CubeMx. Настройка и использование.
• STM32 и watchdog. STM32CubeMx. Настройка модуля WWDG.
• STM32 и Timer Input Capture. Режим захвата сигнала.
• STM32CubeMx и watchdog. Настройка и использование IWDG.

Итак, из Standard Peripheral Library нам понадобятся парочка файлов, в которых реализовано взаимодействие с регистрами таймеров:

/***************************************************************************************/
#include "stm32f30x_gpio.h"
#include "stm32f30x_rcc.h"
#include "stm32f30x_tim.h"
#include "stm32f30x.h"


/***************************************************************************************/
TIM_TimeBaseInitTypeDef timer;


/***************************************************************************************/

Минимальная инициализация таймера выглядит следующим образом. Кстати заодно настроим одну из ножек контроллера на работу в режиме выхода. Это нужно всего лишь для того, чтобы мигать светодиодом, куда без этого:

/***************************************************************************************/
void initAll()
{
	// Тактирование
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOE, ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

	// На этом выводе у нас синий светодиод (STM32F3Discovery)
	gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
	gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
	gpio.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOE, &gpio);

	// А вот и долгожданная настройка таймера TIM2
	TIM_TimeBaseStructInit(&timer);
	timer.TIM_Prescaler = 7200;
	timer.TIM_Period = 20000;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &timer);


/***************************************************************************************/

Тут стоит уделить внимание двум непонятно откуда взявшимся числам - 7200 и 20000. Давайте разберемся!

Таймер у меня тактируется частотой 72 МГц. Prescaler, он же предделитель, нужен для того, чтобы эту частоту делить. Таким образом, получаем 72 МГц / 7200 = 10 КГц. Значит один "тик" таймера соответствует (1 / 10000) секунд, что равняется 100 микросекундам.

Период таймера - это величина, досчитав до которой программа улетит на обработчик прерывания по переполнению таймера. В нашем случае таймер дотикает до 20000, что соотвествует (100 * 20000) мкс или 2 секундам. То есть светодиод (который мы зажигаем и гасим в обработчике прерывания) будет мигать с периодом 4 секунды (2 секунды горит, 2 секунды не горит). Теперь с этим все понятно, продолжаем...

В функции main() вызываем функцию инициализации, а также включаем прерывания и таймер. В цикле while(1) кода и того меньше - он просто пуст:

/***************************************************************************************/
int main()
{
	__enable_irq();
	initAll();

	TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
	NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);

	while(1)
	{
	}
}


/***************************************************************************************/

Все, осталось написать пару строк для обработчика прерываний, и дело сделано:

/***************************************************************************************/
void TIM2_IRQHandler()
{
	TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
	
	if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, GPIO_Pin_8) == 1)
	{ 
		GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8);
	}
	else
	{
		GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8);
	}
}


/***************************************************************************************/

Прошив программу в контроллер, наблюдаем мигающий синий светодиод, следовательно программа функционирует верно. В принципе, на этом все на сегодня, такая вот получилась краткая статейка )