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单片机定时器：中断与定时器的关系

1单片机定时器基础

1.1定时器的工作原理

定时器是单片机中一个重要的外设，它通过计数来实现定时功能。定时器的工作原理基于时钟脉冲的计数。当单片机的时钟源（如内部时钟或外部时钟）产生脉冲时，定时器会根据预设的模式对这些脉冲进行计数。一旦计数达到预设的值，定时器就会产生一个中断请求，通知CPU执行相应的中断服务程序。

1.1.1时钟源

定时器的时钟源可以是内部时钟或外部时钟。内部时钟通常由单片机的主时钟分频而来，而外部时钟则可以是任何外部信号，如传感器输出或外部时钟信号。

1.1.2计数模式

定时器有多种计数模式，包括向上计数、向下计数、向上/向下计数和模计数。向上计数是最常见的模式，定时器从0开始计数，直到达到最大值（通常由定时器的位数决定）或预设值，然后产生中断并重置计数器。

1.2定时器的配置与使用

在使用定时器之前，需要对其进行配置，包括选择时钟源、设置预分频器、选择计数模式和设置中断。

1.2.1配置示例

以STM32F103单片机的定时器TIM2为例，下面是一个配置定时器的代码示例：

//配置定时器TIM2

voidTIM2_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;

//使能TIM2时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);

//配置TIM2

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=7199;//预分频器设置，假设系统时钟为72MHz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数模式

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=9999;//计数周期

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//时钟分割

TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//重复计数器

TIM_TimeBaseInit(TIM2,TIM_TimeBaseStructure);

//使能TIM2中断

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;

NVIC_Init(NVIC_InitStructure);

//使能TIM2更新中断

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

//启动TIM2

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

}

1.2.2使用示例

配置完成后，定时器会在达到预设值时产生中断。下面是一个处理TIM2中断的示例：

//TIM2中断服务程序

voidTIM2_IRQHandler(void)

{

if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)

{

//执行中断服务

//这里可以添加你的中断处理代码

//清除中断标志

TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

}

}

1.3定时器的计数模式

定时器的计数模式决定了计数器如何计数。不同的计数模式适用于不同的应用场景。

1.3.1向上计数模式

向上计数模式是最基本的计数模式，计数器从0开始计数，直到达到最大值或预设值，然后产生中断并重置计数器。

1.3.2向下计数模式

向下计数模式与向上计数模式相反，计数器从预设值开始计数，直到0，然后产生中断并重置计数器。

1.3.3向上/向下计数模式

向上/向下计数模式结合了向上计数和向下计数的特点，计数器在达到最大值后开始向下计数，直到0，然后再次向上计数。

1.3.4模计数模式

模计数模式允许计数器在达到预设值后，从0开始重新计数，适用于需要周期性中断的场景。

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