物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù) 第2版 課件 知識(shí)點(diǎn) 3-1電子秒表任務(wù)1定時(shí)一秒

引導(dǎo)案例使用9秒83的小徐你找吧，我找的像素不行做題啦課前互動(dòng)填空題：PWM特點(diǎn)是（）、（）（）、（）PWM優(yōu)點(diǎn)是（）、（）、（）

頻率高效率高功率密度高可靠性高經(jīng)濟(jì)節(jié)約空間抗噪性能強(qiáng)任務(wù)發(fā)布課外拓展任務(wù)小結(jié)沖關(guān)學(xué)習(xí)01020304目錄任務(wù)發(fā)布任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34任務(wù)發(fā)布電子秒表的制作需要產(chǎn)生一個(gè)精確的1秒時(shí)間，本任務(wù)要求使用定時(shí)器產(chǎn)生1秒的時(shí)間，并控制LED燈1秒閃爍1次，你的具體任務(wù)如下：正確配置定時(shí)器；使用定時(shí)器中斷方式產(chǎn)生1秒時(shí)間。

1任務(wù)描述任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34任務(wù)發(fā)布2制定職業(yè)能力目標(biāo)能根據(jù)功能需求，使用STM32CubeMX軟件，正確配置STM32定時(shí)器。能根據(jù)功能需求，正確添加代碼，操控STM32定時(shí)器實(shí)現(xiàn)基本定時(shí)。能夠培養(yǎng)學(xué)生珍惜時(shí)間，誠(chéng)信守時(shí)，一絲不茍的工匠精神。任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34任務(wù)發(fā)布3重點(diǎn)分析01定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)；02定時(shí)中斷回調(diào)函數(shù)的編寫。任務(wù)描述制定職業(yè)能力目標(biāo)12重點(diǎn)分析難點(diǎn)分析34任務(wù)發(fā)布02STM32F1定時(shí)器CR14難點(diǎn)分析01定時(shí)時(shí)間參數(shù)的計(jì)算。沖關(guān)學(xué)習(xí)3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型沖關(guān)學(xué)習(xí)1設(shè)備選型1設(shè)備選型STM32F1沖關(guān)啦闖關(guān)題目填空題：發(fā)光二極管的正負(fù)極區(qū)別方法1是通過(guò)（）2是通過(guò)（）長(zhǎng)短腳判斷發(fā)光二極管的正負(fù)萬(wàn)用表來(lái)判斷發(fā)光二極管正負(fù)極3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型沖關(guān)學(xué)習(xí)定時(shí)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)12使用定時(shí)器定時(shí)一秒定時(shí)器中斷流程342知識(shí)儲(chǔ)備定時(shí)器概述1定時(shí)器與計(jì)數(shù)器STM32定時(shí)器家族外設(shè)定時(shí)器內(nèi)核定時(shí)器常規(guī)定時(shí)器專用定時(shí)器高級(jí)定時(shí)器基本定時(shí)器通用定時(shí)器看門狗定時(shí)器低功耗定時(shí)器實(shí)時(shí)定時(shí)器系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器按照定時(shí)器的位置按照定時(shí)器的功能定時(shí)器概述1定時(shí)器概述1STM32F103系列共有8個(gè)定時(shí)器，分為2個(gè)基本定時(shí)器TIM6和TIM7，4個(gè)通用定時(shí)器TIM2、TIM3、TIM4、TIM5，2個(gè)高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8。定時(shí)器類型定時(shí)器編號(hào)計(jì)數(shù)器位數(shù)計(jì)數(shù)器類型捕獲/比較通道數(shù)掛載總線/接口時(shí)鐘定時(shí)器時(shí)鐘高級(jí)定時(shí)器TIM1、TIM816位遞增、遞減、遞增/遞減4APB2/72MHz72MHz通用定時(shí)器TIM2、TIM3、TIM4、TIM516位遞增、遞減、遞增/遞減4APB1/36MHz72MHz基本定時(shí)器TIM6、TIM716位遞增無(wú)APB1/36MHz72MHz定時(shí)器概述1定時(shí)器分類之常規(guī)定時(shí)器幾乎沒(méi)有任何輸入/輸出通道，常用作時(shí)基，實(shí)現(xiàn)基本的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能具備多路獨(dú)立的捕獲和比較通道，可以完成定時(shí)/計(jì)數(shù)、輸入捕獲、輸出比較等功能除具備通用定時(shí)器的功能外，還具備帶死區(qū)控制的互補(bǔ)信號(hào)輸出、緊急剎車關(guān)斷輸入等功能，可用于電機(jī)控制和數(shù)字電源設(shè)計(jì)基本定時(shí)器通用定時(shí)器高級(jí)定時(shí)器時(shí)基是一個(gè)時(shí)間顯示的基本單位。時(shí)基即時(shí)間基準(zhǔn)，在電子線路中主要用來(lái)表示數(shù)字電路中的基準(zhǔn)時(shí)鐘。定時(shí)器概述1定時(shí)器的時(shí)鐘頻率由所掛接的外設(shè)總線時(shí)鐘APB決定HCLK：高速總線時(shí)鐘，提供給存儲(chǔ)器、DMA和Cortex內(nèi)核外設(shè)總線時(shí)鐘APB1外設(shè)總線時(shí)鐘APB2注意：外設(shè)總線時(shí)鐘和定時(shí)器時(shí)鐘并不完全一致，APB1總線時(shí)鐘為36MHz，APB2總線時(shí)鐘為72MHz，而這兩個(gè)外設(shè)總線所掛接的定時(shí)器時(shí)鐘均為72MHz。TIM2/3/4/5/6/7TIM1/8定時(shí)器概述1高速路就相當(dāng)于HCLK高速總線時(shí)鐘APB2APB1APB1外設(shè)總線時(shí)鐘36MHzAPB2外設(shè)總線時(shí)鐘72MHz定時(shí)器的時(shí)鐘72MHz定時(shí)器的時(shí)鐘72MHz高級(jí)定時(shí)器T1、T8定時(shí)器T2、T3、T4、T5、T6、T7定時(shí)器概述1定時(shí)/計(jì)數(shù)工作原理基本定時(shí)器的功能框圖定時(shí)器概述1定時(shí)器概述10→

ARR-1ARR→

1ARR→0定時(shí)器的三種計(jì)數(shù)模式上溢下溢下溢上溢0→ARR定時(shí)器概述1??????+

??? ??????+

????????_??????T

=定時(shí)時(shí)間=計(jì)數(shù)值*

計(jì)數(shù)周期定時(shí)時(shí)間=計(jì)數(shù)值/

時(shí)鐘頻率計(jì)數(shù)值=ARR

+1計(jì)數(shù)時(shí)鐘CK_CNT時(shí)鐘頻率=TIM_CLK/（PSC+1

）定時(shí)器時(shí)鐘，等于預(yù)分頻時(shí)鐘CK_PSC定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間公式(s)(????)預(yù)分頻系數(shù)自動(dòng)重載值定時(shí)器時(shí)鐘定時(shí)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)12使用定時(shí)器定時(shí)一秒定時(shí)器中斷流程342知識(shí)儲(chǔ)備GPIO外設(shè)使用引腳初始化數(shù)據(jù)類型GPIO_InitTypeDef來(lái)描述GPIO引腳的屬性：引腳編號(hào)、工作模式、輸出速度等簡(jiǎn)單外設(shè)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能輸出比較功能輸入捕獲功能復(fù)雜外設(shè)定時(shí)器外設(shè)具有三類功能：每一類功能都需要單獨(dú)的初始化數(shù)據(jù)類型HAL庫(kù)外設(shè)模塊設(shè)計(jì)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的外設(shè)句柄數(shù)據(jù)類型PPP_HandleTypeDef（PPP代表外設(shè)名稱）句柄設(shè)計(jì)編程模型通用接口函數(shù)復(fù)雜外設(shè)設(shè)計(jì)了輪詢、中斷和DMA三種編程模型設(shè)計(jì)四類通用的接口函數(shù)復(fù)雜外設(shè)的三種基本設(shè)計(jì)方法定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2三種外設(shè)編程模型HAL_TIM_Base_Start(HAL_TIM_Base_Stop(TIM_HandleTypeDef*htim

);TIM_HandleTypeDef*htim

);輪詢方式中斷方式DMA方式編程模型HAL_TIM_Base_Start_IT(TIM_HandleTypeDef*htim);HAL_TIM_Base_Stop_IT(TIM_HandleTypeDef

*htim);HAL_TIM_Base_Start_DMA(TIM_HandleTypeDef*htim,uint32_t*pData,uint16_tLength);特點(diǎn)1：以后綴區(qū)分編程模型特點(diǎn)2：入口參數(shù)均為指向外設(shè)句柄的指針定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2時(shí)基單元初始化類型結(jié)構(gòu)體類型，包括6個(gè)成員變量Period的值不能設(shè)置為0，否則定時(shí)器將不會(huì)啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型只有一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2（6）HAL_TIM_IRQHandler函數(shù)函數(shù)原型voidHAL_TIM_IRQHandler(TIM_HandleTypeDef*htim)功能描述所有定時(shí)器中斷發(fā)生后的通用處理函數(shù)入口參數(shù)*htim：定時(shí)器句柄的地址返回值無(wú)注意事項(xiàng)函數(shù)內(nèi)部先判斷中斷類型，并清除對(duì)應(yīng)的中斷標(biāo)志，最后調(diào)用回調(diào)函數(shù)完成中斷處理該函數(shù)可以由CubeMX軟件自動(dòng)生成，不需要用戶自己調(diào)用定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2（7）HAL_TIM_PeriodElapsedCallback函數(shù)函數(shù)原型voidHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef*htim)功能描述所有定時(shí)器中斷發(fā)生后的通用處理函數(shù)入口參數(shù)*htim：定時(shí)器句柄的地址返回值無(wú)注意事項(xiàng)1.該函數(shù)由定時(shí)器中斷通用處理函數(shù)HAL_TIM_IRQHandler調(diào)用，完成所有定時(shí)器的更新中斷的任務(wù)處理2.函數(shù)內(nèi)部需要根據(jù)定時(shí)器句柄的實(shí)例來(lái)判斷是哪一個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生的本次更新中斷3.函數(shù)由用戶根據(jù)具體的處理任務(wù)編寫定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)2定時(shí)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)12使用定時(shí)器定時(shí)一秒定時(shí)器中斷流程342知識(shí)儲(chǔ)備定時(shí)時(shí)間計(jì)算公式為：T=(（PSC+1）×（ARR+1）)/TIMxCLK基本定時(shí)器TIM6，遞增計(jì)數(shù)，若：PSC=7200-1，ARR=10000-1，T=1s。使用定時(shí)器定時(shí)一秒3定時(shí)器概述定時(shí)/計(jì)數(shù)功能的數(shù)據(jù)類型和接口函數(shù)12使用定時(shí)器定時(shí)一秒定時(shí)器中斷流程342知識(shí)儲(chǔ)備定時(shí)器中斷流程4定時(shí)器6遞增計(jì)數(shù)，記到ARR時(shí)，觸發(fā)更新中斷在啟動(dòng)文件中找到中斷服務(wù)程序TIM6_IRQHandlerTIM6_IRQHandler中調(diào)用定時(shí)器通用處理函數(shù)HAL_TIM_IRQHandlerHAL_TIM_IRQHandler調(diào)用更新中斷回調(diào)函數(shù)HAL_TIM_PeriodElapsedCallback完成具體的任務(wù)STM32定時(shí)器中斷處理流程可以分為四步：沖關(guān)啦闖關(guān)題目定時(shí)時(shí)間計(jì)算公式為（）T=(（PSC+1）×（ARR+1）)/TIMxCLK填空題：3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型沖關(guān)學(xué)習(xí)請(qǐng)參照任務(wù)工單完成相關(guān)內(nèi)容3熟悉工單3熟悉工單新建STM32CubeMX工程，完成調(diào)試端口的配置，時(shí)鐘、LED引腳等基礎(chǔ)配置配置TIM6的參數(shù)、配置TIM6的中斷保存工程，生成C代碼并使用KEIL打開(kāi)完善代碼，啟動(dòng)TIM6并使能中斷，編寫TIM6更新中斷服務(wù)程序編譯程序，生成HEX文件并燒寫到開(kāi)發(fā)板中測(cè)試效果沖關(guān)啦闖關(guān)題目連線題是按照定時(shí)器句柄中指定的參數(shù)初始化定時(shí)器時(shí)基單元，不需要用戶自己調(diào)用是輪詢方式下啟動(dòng)定時(shí)器，需要用戶自己調(diào)用是使能定時(shí)器的更新中斷，并啟動(dòng)定時(shí)器運(yùn)行，需要用戶自己調(diào)用是在輪詢方式下停止定時(shí)器運(yùn)行，需要用戶自己調(diào)用是中斷方式下停止定時(shí)器運(yùn)行，需要用戶自己調(diào)用是所有定時(shí)器中斷發(fā)生后的通用處理函數(shù)，是用戶根據(jù)具體的處理任務(wù)編寫HAL_TIM_Base_Stop函數(shù)HAL_TIM_Base_Init函數(shù)HAL_TIM_Base_Stop_IT函數(shù)HAL_TIM_Base_Start函數(shù)HAL_TIM_Base_Start_IT函數(shù)HAL_TIM_PeriodElapsedCallback函數(shù)3熟悉工單2知識(shí)儲(chǔ)備4任務(wù)實(shí)施1設(shè)備選型沖關(guān)學(xué)習(xí)請(qǐng)參照任務(wù)工單完成定時(shí)一秒的操作請(qǐng)觀看任務(wù)實(shí)施視頻4任務(wù)實(shí)施任務(wù)小結(jié)（一）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)任務(wù)小結(jié)第一步：要進(jìn)行定時(shí)器時(shí)鐘配置APB1Timerclocks為72MHz，即TIM2~TIM7的TIMxCLK為72MHz

（一）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)任務(wù)小結(jié)第二步：配置定時(shí)器TIM6的參數(shù)

PSC=7200-1ARR=10000-1T=1秒（一）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)任務(wù)小結(jié)第三步：配置定時(shí)器TIM6的中斷

使能定時(shí)器6中斷；搶占優(yōu)先級(jí)=1子優(yōu)先級(jí)=0（一）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)任務(wù)小結(jié)第四步：?jiǎn)?dòng)TIM6并使能更新中斷

在main.c中添加：（一）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)置和啟動(dòng)任務(wù)小結(jié)第五步：編寫TIM6更新中斷服務(wù)程序