关于单片机的分频定时器的记录-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了关于单片机的分频定时器的记录。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

记录一内部时钟：

对于单片机的频率原来一直不太明白，现在在学习进行记录：

主频：

以一个72M的STM32单片机作为主频为例子，这个72M主频说得是一秒钟产生72000000（七千两百万）个脉冲或周期，就是一秒钟振荡七千两百万次。

分频

对于分频来说，实际就是相当于间接降低这个主频，减少这个震荡次数，比如我分频系数为72，那么我就是1S产生的震荡次数就是72000000/72=1000000次，相当于用少的计数来对一秒钟进行计数。
那么有人好奇了那么分频的好处是什么呢？

分频的好处：

时间精度控制：

（1）时间精度控制：分频器允许你准确地控制定时器的时间精度。通过减慢计数速度，你可以生成更精确的时间延迟，从而满足各种应用的时间精度需求。
举个例子：
你的STM32微控制器的主频是72MHz，这意味着每秒钟有72,000,000个时钟周期。如果你直接使用主频来控制定时器，那么时间精度可能会受到限制，因为一些操作可能需要更短的时间间隔。
为了提高时间精度，你可以使用分频器来降低定时器的计数速度。例如，你可以将分频器设置为72,000，这将使定时器每秒钟计数1,000次。这意味着你可以非常精确地测量时间间隔，因为每个计数周期的时间是1毫秒。如果需要更高的精度，你可以进一步降低分频器的值。

适应不同的时间间隔

（2）适应不同的时间间隔：使用分频器，你可以根据需要生成不同范围的时间间隔。如果需要较长的时间延迟，你可以降低计数速度。如果需要较短的时间间隔，你可以增加计数速度。这使得分频器非常灵活。
举个例子
长时间间隔：在某些情况下，你可能希望较长的时间间隔，例如每小时采集一次温度数据并上传到服务器。在这种情况下，你可以设置一个较大的分频器值，以降低计数器的计数速度，从而延长时间间隔。例如，如果你的主频是72MHz，可以将分频器设置为720,000，这将使计数器每秒钟计数720,000次，每个计数周期的时间为1秒。这样，你就可以在每秒钟计数一次，然后每小时上传一次数据。

短时间间隔：在其他情况下，你可能需要更短的时间间隔，比如每分钟采集一次数据并上传到服务器。在这种情况下，你可以减小分频器值，增加计数器的计数速度，从而缩短时间间隔。例如，将分频器设置为72,000，计数器每秒钟计数72,000次，每个计数周期的时间为0.01秒（10毫秒）。这样，你就可以在每10毫秒计数一次，然后每分钟上传一次数据。

（3）降低功耗：分频器允许你降低定时器或计数器的计数速度，从而降低系统的功耗。这对于需要在低功耗条件下运行的电池供电设备非常重要。

（4）提高系统稳定性：通过减慢计数速度，分频器可以提高定时器或计数器的稳定性。这有助于减小计数器的溢出频率，防止计数器在非常短的时间内溢出，从而导致错误。

（5）适应不同的时钟源：有些系统可能需要切换不同的时钟源，分频器可以帮助你调整计数器以适应不同的时钟源频率。

（2）关于外部时钟的问题

对于STM32来说使用外部晶体的32.768kHz的振荡器，因为频率比较低就不需要进行分频了。
那么怎么产生一个1s的一个数据的呢？下面进行计算
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我们的RTC_CLK为32.768kHz也就是外部时钟，所以我们把PRL中写入32767即可，为2的15次方，为了能被32.768K进行整除所以我们进行+1操作，为了得到一个整数的计数。
那么我们产生1S的计数就为1。
从上述能知道TR_CLK输出必须为1s。如果产生一个0.15S的应该怎么实现呢？

有一个叫做RTC_DIV：预分频器余数寄存器和RTC_CNT：计数器寄存器的两个东西。重新配置一个0.15S的，我们将PRL设置为0，那么Ftr_clk等于32768。也就是在RTC_DIV装载为32768，因为DIV是自减的，并且从32768一直减少到0，所需要的时间为1s，所以减少一个数，所用的时间为1/32768s，那么减少多少个数，就计时了0.15s呢？

所以：1/32768s * n = 0.15，n = 0.15 * 32768，又因为DIV寄存器是可读的，所以我们就能实现0.15s的计时。

下面是一个使用STM32F1标准库的定时器初始化程序，可以生成一个1秒的定时器。这个示例使用了TIM4定时器，你可以根据需要修改为其他定时器。

#include "stm32f10x.h"

// 定义定时器参数
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

// 定义定时器溢出计数器
volatile uint32_t timer_counter = 0;

// 定时器初始化函数
void Timer_Init() {
  // 初始化TIM4定时器
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);

  // 配置定时器参数
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 9999;       // 计数器重载值，产生1秒的定时
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 7199;     // 预分频器，产生1MHz的时钟（72MHz / 7200）
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;    // 时钟分频，不分频
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 向上计数模式
  TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);

  // 启用定时器中断
  TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);

  // 启用定时器
  TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);

  // 配置定时器4中断
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

int main(void) {
  // 初始化定时器
  Timer_Init();

  while (1) {
    // 在这里可以执行其他任务
    // ...
  }
}

// 定时器4中断处理函数
void TIM4_IRQHandler(void) {
  if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) {
    // 定时器中断发生，执行你的操作
    // ...
    
    // 清除中断标志
    TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);
  }
}