单片机04__基本定时器__毫秒微秒延时

本文主要是介绍单片机04__基本定时器__毫秒微秒延时，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

基本定时器__毫秒微秒延时

基本定时器介绍（STM32F40x）

        STM32F40X芯片一共包含14个定时器，这14个定时器分为3大类：

通用定时器	10个	TIM9-TIM1和TIM2-TIM5 具有基本定时器功能， 还具有输入捕获，输出比较功能
高级定时器	2个	TIM1和TIM8   具有通用定时器和基本定时器功能， 还具有死区刹车功能。
基本定时器	2个	TIM6和TIM7  能实现基本定时功能和DAC模块触发功能

注：若只存在6个定时器。TIM1一定为高级定时器，TIM6一定为基本定时器。其余为通用。

若存在10个定时器。TIM1&&TIM8为高级定时器，TIM6&&TIM7为基本定时器。其余为通用。

基本定时器概述（STM32F40x）

        基本定时器TIM6和TIM7各包含一个16位的自动重载计数器（最大计数值是0~ 2^16-1），该计数器由可编程预分频器驱动(降低计数频率，达到更长的计时要求)。

        可编程预分频器（降低计数频率）： 一个脉冲计一次数；更长计时：十个脉冲计一次数。

        基本定时器不仅能用来作为简单的计数功能，还可以用来作为通用定时器的时基单元，还可以用作驱动DAC模块。

基本定时器特征（STM32F40x）

        ①基本定时器的计数范围是：0-65535，计数方式为递增计数。

        ②可以对基本定时器的时钟源进行分频：分频系数介于1-65536之间，分频的目的是为了满足更长的计时时间要求。

        ③可以作为DAC模块的驱动时钟

       ④在基本定时器的计数器溢出的时候，可以产生一个更新事件，并同时可以产生一个中断/DMA请求。

定时器的时钟源

如下图，如果芯片的工作频率到此时钟总线的频率的分频系数为1，则频率不变。否则X2。

如果若使用的定时器的是时钟频率不是总频就要考虑是否要X2的问题，而且X2之后的频率绝对不会超过总频。

基本定时器内部框图（STM32F40x）

①CK_PSC为主频，通过“预分频器”得到定时器时钟（CK_CNT）。

        预分频器：设置分频值，降低计数频率，增长计数时间。（一个脉冲计数一次，分频后：多个脉冲计数一次，时间增长）

        预分频器有影子寄存器，且影子寄存器不可设置，长期自动开启。

        内核只会读取影子寄存器的分频值。当更新事件UEV后，上层新的预分频值才会替换掉影子寄存器内的旧分频值。

②CNT COUNTER：计数器当前计数的值。计数器上溢。

        事件更新UEV：当前计数的值到达计数周期。

③自动重载寄存器：设置计数周期（计数的最大值）。

        新的自动重载寄存器的值，只能在事件更新UEV后，才会替换掉重载影子寄存器的值。

        第一次开启计数器时，有UG位手动更新重载影子寄存器的值。

        状态寄存器：产生事件更新UEV时，状态寄存器标志位变为1，只有重新清0，才可再次计数。手动设置UG位，引起UEV，也需要状态寄存器状态位清0。

定时器时基单元  (TIM6/TIM7)  

        可编程定时器的主要模块由一个 16 位递增计数器及其相关的自动重载寄存器组成。计数器的时钟可通过预分频器进行分频。

        计数器、自动重载寄存器和预分频器寄存器可通过软件进行读写。即使在计数器运行时也可执 行读写操作。

定时器的时基单元是定时器最基本的寄存器

        ①计数器寄存器：定时器计数工作寄存器，从0开始（不一定是0，想从多少开始则将数值直接写给计数器寄存器即可）累积计数到自动重装载数值，从而产生溢出，重新开始从初始值计数。

        ②预分频寄存器：对输入的时钟源进行分频，降低计数频率，达到更长的计时要求。

        ③自动重装载寄存器：定时器的工作周期（决定了计数器一周期内计数的次数/最大范围）。

分频器分频1->2

计数器时序图

自动重载寄存器（ARR预装载）

基本定时器相关寄存器（STM32F40x）

总述：

        自动重载寄存器是预装载的。每次尝试对自动重载寄存器执行读写操作时，都会访问预装载寄存器。预装载寄存器的内容既可以直接传送到影子寄存器，也可以在每次发生更新事件 UEV 时传送到影子寄存器，这取决于 TIMx_CR1 寄存器中的自动重载预装载使能位 (ARPE)。当计数器达到上溢值并且 TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位为 0 时，将发送更新事件。该更新事件也可由软件产生。     

        计数器由预分频器输出 CK_CNT 提供时钟，仅当 TIMx_CR1 寄存器中的计数器启动位 (CEN) 置 1 时，才会启动计数器。

TIM6初始化

        开启时钟。

控制寄存器TIMx_CR1(TIM6和TIM7)

计数器 TIMx_CNT (TIM6和TIM7)

预分频器 TIMx_PSC (TIM6和TIM7)

自动重载寄存器 TIMx_ARR (TIM6和TIM7)

状态寄存器 TIMx_SR (TIM6和TIM7)

事件生成寄存器 TIMx_EGR (TIM6和TIM7)

基本定时器编程思路（STM32F40x）

/************************************************
函数功能：定时器TIM6初始化
函数参数：
psc：分频值
arr:自动重载值时间(s) = 计数周期(arr) / 计数频率
计数频率 = 定时器工作频率(hz 已知)/分频系数(psc)定时器工作频率：42*2MHZ == 84000000HZ
设：psc == 8400  ----->   计数频率 == 10000
设：arr == 10000   ---->   时间 == 1s
************************************************/
void TIM6_Init(uint16_t psc,uint16_t arr)
{RCC->APB1ENR |= 1<<4;	//开启时钟TIM6->CR1 |= 1<<7;	//自动重载预装载使能TIM6->CR1 &= ~(1<<3);	//循环计数TIM6->CR1 &= ~(1<<2);	//选择事件更新源TIM6->CR1 &= ~(1<<1);	//事件发生后更新影子寄存器的值//设置时基单元TIM6->CNT = 0;	//设置计数初始值TIM6->PSC = psc -1;	//设置分频值TIM6->ARR = arr;	//设置自动重载值TIM6->EGR |= 1<<0;	//手动更新UG位TIM6->SR &= ~(1<<0);	//状态寄存器，清除标志位TIM6->CR1 |= 1<<0;	//使能计数器
}

使能基本定时器时钟     

1. 配置基本定时器的功能模式：是否开启影子寄存器、计数模式。。。。。
2. 写计数器初始值，预分频值、自动重装载值。
3. 如果使用中断，则开启中断   
4. 手动产生更新事件（UG位）
5. 清标志位
6. 启动计数器

基本定时器实现毫秒微秒延时

公式：

时间(s) = 计数周期(arr) / 计数频率

计数频率 = 定时器工作频率(hz 已知)/分频系数(psc)

TIM7挂载在APB1（42MHZ）线上，不为时钟总频，所以定时器工作频率：42*2*1000000HZ

定时器工作频率：42*2MHZ == 84000000HZ

设：psc == 8400  ----->   计数频率 == 10000

设：arr == 10000   ---->   时间 == 1s

毫秒：

设：arr== 10   ------>   时间 == 1s/1000 == 1ms

微秒：

设：psc==84；arr==1   ------>   时间== 1ms/1000  == 1us

举例：

//毫米延时
void delay_ms(uint16_t num)
{uint16_t i = 1;//10000 -> 1s   10 -> 1msTIM7_Init(8400,10);while(1){if(TIM7->SR & 1<<0){TIM7->SR &= ~(1<<0);i++;}if(i == num)break;}
}
//微秒延时
void delay_us(uint16_t num)
{uint16_t i = 1;//10000 -> 1s   10 -> 1ms   TIM7_Init(84,1);while(1){if(TIM7->SR & 1<<0){TIM7->SR &= ~(1<<0);i++;}if(i == num)break;}
}

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