開發(fā)環(huán)境：

MDK：Keil 5.30

開發(fā)板：GD32F207I-EVAL

MCU：GD32F207IK

1 定時器的工作原理概述

系統(tǒng)滴答定時器一般用來提供“心跳”作用，而GD32定時器最基本功能也是定時，可以設(shè)置不同時間長度的定時。定時器除了最基本的定時功能外，定時器與GPIO有掛鉤使得它可以發(fā)揮強(qiáng)大的作用，比如可以輸出不同頻率、不同占空比的方波信號、PWM信號，同時做為輸入捕獲功能時，可以測量脈沖寬度、實(shí)現(xiàn)電容按鍵檢測等等。

GD32有三類定時器，基本定時器就是單純的定時計(jì)數(shù)器，通用定時器多了四個通道，相對應(yīng)的增加了功能，高級定時器具有基本，通用定時器的所有的功能，并且添加了其他功能。定時器的對比特性如下表所示。

1.1 基本定時器

TIMER5和TIMER6定時器的主要功能包括：

● 16位自動重裝載累加計(jì)數(shù)器

● 16位可編程(可實(shí)時修改)預(yù)分頻器，用于對輸入的時鐘按系數(shù)為1 ~ 65536之間的任意數(shù)值分頻

● 時鐘源只有內(nèi)部時鐘

● 在更新事件(計(jì)數(shù)器溢出)時產(chǎn)生中斷/DMA請求

總的說來，基本定時器 TIMER5和TIMER6只具備最基本的定時功能，就是累加的時鐘脈沖數(shù)超過預(yù)定值時，能觸發(fā)中斷或觸發(fā) DMA 請求。由于在芯片內(nèi)部與 DAC 外設(shè)相連，可通過觸發(fā)輸出驅(qū)動 DAC，也可以作為其他通用定時器的時鐘基準(zhǔn)。

這兩個基本定時器使用的時鐘源都是CK_TIMER驅(qū)動，時鐘源經(jīng)過 TIMERx_PSC預(yù)分頻器輸入至脈沖計(jì)數(shù)器TIMERx_CNT，基本定時器只能工作在向上計(jì)數(shù)模式，在重載寄存器TIMERx_CAR中保存的是定時器的溢出值。

工作時，脈沖計(jì)數(shù)器TIMERx_CNT由時鐘觸發(fā)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng) TIMx_CNT 的計(jì)數(shù)值 X 等于重載寄存器TIMERx_CAR中保存的數(shù)值 N 時，產(chǎn)生溢出事件，可觸發(fā)中斷或 DMA 請求。然后TIMERx_CNT的值重新被置為 0，重新向上計(jì)數(shù)。

1.2 通用定時器

通用TIMERx(TIMER1/ TIMER2/ TIMER3/ TIMER4/ TIMER8/ TIMER11/ TIMER9/ TIMER10/ TIMER12/ TIMER13)定時器功能包括：

● 16位向上、向下、向上/向下自動裝載計(jì)數(shù)器；

● 16位可編程(可以實(shí)時修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65536之間的任意數(shù)值；

● 4個獨(dú)立通道：輸入捕獲，輸出比較，PWM生成(邊緣或中間對齊模式)，單脈沖模式輸出；

● 使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路；

● 如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA：更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))， 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))，輸入捕獲，輸出比較；

● 支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路；

● 時鐘源可選：內(nèi)部時鐘，內(nèi)部觸發(fā)，外部輸入，外部觸發(fā)；

相比之下，通用定時器就比基本定時器復(fù)雜得多了。除了基本的定時，它主要用在測量輸入脈沖的頻率、脈沖寬與輸出 PWM 脈沖的場合，還具有編碼器的接口。

從時鐘源方面來說，通用定時器比基本定時器多了一個選擇，它可以使用外部脈沖作為定時器的時鐘源。使用外部時鐘源時，要使用寄存器進(jìn)行觸發(fā)邊沿、濾波器帶寬的配置。如果選擇內(nèi)部時鐘源的話則與基本定時器一樣，也為CK_TIMER。但要注意的是，所有定時器（包括基本、通用和高級）使用內(nèi)部時鐘時，定時器的時鐘源都被稱為CK_TIMER，但CK_TIMER的時鐘來源并不是完全一樣的，見下圖。

基本定時器和部分通用定時器的時鐘來源是 APB1 預(yù)分頻器的輸出。當(dāng) APB1 的分頻系數(shù)為 1 時，則CK_TIMER直接等于該APB1 預(yù)分頻器的輸出，而 APB1 的分頻系數(shù) 不 為 1 時，CK_TIMER則為APB1 預(yù)分頻器輸出的 2 倍。

如在常見的配置中，AHB=120MHz，而 APB1 預(yù)分頻器的分頻系數(shù)被配置為2，則PCLK1 剛好達(dá)到最大值60MHz，而此時APB1的分頻系數(shù)不為 1，則CK_TIMER = (AHB/2) x 2 = 120MHz。

而對于部分通用定時器和高級定時器的時鐘來源則是 APB2 預(yù)分頻器的輸出，同樣它也根據(jù)分頻系數(shù)分為兩種情況。

常見的配置中 AHB=120MHz，APB2 預(yù)分頻器的分頻系數(shù)被配置為1，此時PCLK2剛好達(dá)到最大值120MHz，而CK_TIMER則直接等于APB2分頻器的輸出，即CK_TIMER的時鐘 CK_TIMER =AHB=120MHz。

雖然這種配置下最終CK_TIMER的時鐘頻率相等，但必須清楚實(shí)質(zhì)上它們的時鐘來源是有區(qū)別的。還要強(qiáng)調(diào)的是：CK_TIMER是定時器內(nèi)部的時鐘源，但在時鐘輸出到脈沖計(jì)數(shù)器 TIMERx_CNT 前，還經(jīng)過一個預(yù)分頻器TIMERx_PSC，最終用于驅(qū)動脈沖計(jì)數(shù)器 TIMERx_CNT 的時鐘頻率根據(jù)預(yù)分頻器 TIMERx_PSC 的配置而定。

1.3 高級定時器

TIMER0和TIMER7定時器的功能包括：

● 16位向上、向下、向上/下自動裝載計(jì)數(shù)器；

● 16位可編程(可以實(shí)時修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為1 ~ 65535之間的任意數(shù)值；

● 多達(dá)4個獨(dú)立通道：輸入捕獲，輸出比較，PWM生成(邊緣或中間對齊模式)，單脈沖模式輸出；

● 死區(qū)時間可編程的互補(bǔ)輸出；

● 使用外部信號控制定時器和定時器互聯(lián)的同步電路；

● 允許在指定數(shù)目的計(jì)數(shù)器周期之后更新定時器寄存器的重復(fù)計(jì)數(shù)器；

● 剎車輸入信號可以將定時器輸出信號置于復(fù)位狀態(tài)或者一個已知狀態(tài)；

● 如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA：更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))，觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))，輸入捕獲，輸出比較，剎車信號輸入；

● 支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路；

● 時鐘源可選：內(nèi)部時鐘，內(nèi)部觸發(fā)，外部輸入，外部觸發(fā)；

總的來說，TIMER0和TIMER7是兩個高級定時器，它們具有基本、通用定時器的所有功能，還具有三相 6 步電機(jī)的接口、剎車功能（break function）及用于 PWM 驅(qū)動電路的死區(qū)時間控制等，使得它非常適合于電機(jī)的控制。如圖4 所示為高級定時器結(jié)構(gòu)。

相比于通用定時器，主要多出了BRK、DTG 兩個結(jié)構(gòu)，因而具有了死區(qū)時間的控制功能。首先，死區(qū)時間是什么呢？在 H 橋、三相橋的 PWM 驅(qū)動電路中，上下兩個橋臂的PWM 驅(qū)動信號是互補(bǔ)的，即上下橋臂輪流導(dǎo)通，但實(shí)際上為了防止出現(xiàn)上下兩個臂同時導(dǎo)通（會造成短路），在上下兩臂切換時留一小段時間，上下臂都施加關(guān)斷信號，這個上下臂都關(guān)斷的時間稱為死區(qū)時間。

高級定時器可以配置出輸出互補(bǔ)的 PWM 信號，并且在這個 PWM 信號中加入死區(qū)時間，為電機(jī)的控制提供了極大的便利。下圖中的 OCxREF 為參考信號（可理解為原信號），OCx_O和 OCx_ON 為定時器通過 GPIO 引腳輸出的 PWM 互補(bǔ)信號。

若不加入死區(qū)時間，當(dāng)OxCPRE出現(xiàn)下降沿，OCx_O同時輸出下降沿，OCx_ON 則同時輸出相反的上升沿，即這三個信號的跳變是同時的。

加入死區(qū)時間后，當(dāng) OxCPRE出現(xiàn)下降沿，OCx_O同時輸出下降沿，但 OCx_ON 則過了一小段延遲再輸出上升沿，OxCPRE出現(xiàn)上升沿后，OCx_O要經(jīng)過一段延時再輸出上升沿。假如 OCx_O、 OCx_ON 分別控制上、下橋臂，有了延遲后，就不容易出現(xiàn)上、下橋臂同時導(dǎo)通的情況。這個延遲時間與 PWM 信號驅(qū)動的電子器件特性相關(guān)，從事工控領(lǐng)域的朋友對此應(yīng)該比較熟悉。

2 定時器計(jì)數(shù)模式

定時器可以向上計(jì)數(shù)、向下計(jì)數(shù)、向上向下雙向計(jì)數(shù)模式。

• 向上計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到自動加載值（TIMERx_CAR），然后重新從0開始計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器溢出事件。
• 向下計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從自動裝入的值（TIMERx_CAR）開始向下計(jì)數(shù)到0，然后從自動裝入的值重新開始，并產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器向下溢出事件。
• 中央對齊模式（向上/向下計(jì)數(shù)）：計(jì)數(shù)器從0開始計(jì)數(shù)到自動裝入的值-1，產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器溢出事件，然后向下計(jì)數(shù)到1并且產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器溢出事件；然后再從0開始重新計(jì)數(shù)。

簡單地理解三種計(jì)數(shù)模式，可以通過下面的圖形：

圖6定時器計(jì)數(shù)模式

計(jì)數(shù)器時鐘可由下列時鐘源提供：

• 內(nèi)部時鐘（CK_TIMER）；
• 外部時鐘模式0：定時器選擇外部輸入引腳作為時鐘源；
• 外部時鐘模式1：定時器選擇外部輸入引腳ETI作為時鐘源；

3 定時器的寄存器分析

為了深入了解 GD32 的通用寄存器，下面我們先介紹一下與我們這章的實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)的幾個通用定時器的寄存器。首先是控制寄存器0(TIMERx_CTL0)，該寄存器的各位描述如下圖。

首先我們來看看TIMERx_CTL0的最低位，也就是計(jì)數(shù)器使能位，該位必須置1，才能讓定時器開始計(jì)數(shù)。 從第 4 位 DIR 可以看出默認(rèn)的計(jì)數(shù)方式是向上計(jì)數(shù)， 同時也可以向下計(jì)數(shù)，第 5,6位是設(shè)置計(jì)數(shù)對齊方式的。從第 8 和第 9 位可以看出，我們還可以設(shè)置定時器的時鐘分頻因子為1,2,4。

接下來介紹第二個與我們這章密切相關(guān)的寄存器：DMA/中斷使能寄存器（TIMERx_DMAINTEN）。該寄存器是一個 16 位的寄存器，其各位描述如下圖所示。

這里我們同樣僅關(guān)心它的第 0 位，該位是更新中斷允許位，本章用到的是定時器的更新中斷，所以該位要設(shè)置為1。

接下來我們看第三個與我們這章有關(guān)的寄存器：預(yù)分頻寄存器（TIMERx_PSC）。該寄存器用設(shè)置對時鐘進(jìn)行分頻，然后提供給計(jì)數(shù)器，作為計(jì)數(shù)器的時鐘。該寄存器的各位描述如下圖。

這里順帶介紹一下TIMERx_CNT 寄存器，該寄存器是定時器的計(jì)數(shù)器，該寄存器存儲了當(dāng)前定時器的計(jì)數(shù)值。

接著我們介紹計(jì)數(shù)器自動重載寄存器（TIMERx_CAR），該寄存器在物理上實(shí)際對應(yīng)著 2 個寄存器。一個是程序員可以直接操作的，另外一個是程序員看不到的，這個看不到的寄存器在《GD32F20x_User_Manual_EN_Rev2.4》里面被叫做影子寄存器。事實(shí)上真正起作用的是影子寄存器。根據(jù)TIMERx_CTL0寄存器中ARSE位的設(shè)置：ARSE=0 時，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容可以隨時傳送到影子寄存器，此時二者是連通的；而 ARSE=1 時，在每一次更新事件時，才把預(yù)裝在寄存器的內(nèi)容傳送到影子寄存器。自動重裝載寄存器的各位描述如下圖。

最后，我們要介紹的寄存器是：中斷標(biāo)志寄存器（TIMERx_INTF）。該寄存器用來標(biāo)記當(dāng)前與定時器相關(guān)的各種事件/中斷是否發(fā)生。該寄存器的各位描述如下圖。

關(guān)于這些位的詳細(xì)描述，請參考《GD32F20x_User_Manual_EN_Rev2.4》。只要對以上幾個寄存器進(jìn)行簡單的設(shè)置，我們就可以使用通用定時器了，并且可以產(chǎn)生中斷。這一章，我們將使用定時器產(chǎn)生中斷，然后在中斷服務(wù)函數(shù)里面翻轉(zhuǎn) DS1 上的電平，來指示定時器中斷的產(chǎn)生。

4 定時器代碼實(shí)現(xiàn)

接下來我們以通用定時器TIMER1為實(shí)例，來說明要經(jīng)過哪些步驟，才能達(dá)到這個要求，并產(chǎn)生中斷。

4.1 定時器配置步驟

這里我們就對每個步驟通過庫函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式來描述。首先要提到的是，定時器相關(guān)的庫函數(shù)主要集中在固件庫文件 gd32f20x_timer.h 和 gd32f20x_timer.c 文件中。

1） TIMER1時鐘使能。

TIMER1是掛載在 APB1 之下，所以我們通過 APB1 總線下的使能使能函數(shù)來使能 TIMER1。調(diào)用的函數(shù)是：

rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);

2） 初始化定時器參數(shù),設(shè)置自動重裝值，分頻系數(shù)，計(jì)數(shù)方式等。

在庫函數(shù)中，定時器的初始化參數(shù)是通過初始化函數(shù) timer_init實(shí)現(xiàn)的：

void timer_init(uint32_t timer_periph, timer_parameter_struct *initpara)

第一個參數(shù)是確定是哪個定時器，這個比較容易理解。

第二個參數(shù)是定時器初始化參數(shù)結(jié)構(gòu)體指針，結(jié)構(gòu)體類型為 timer_parameter_struct，下面我們看看這個結(jié)構(gòu)體的定義：

/* TIMER init parameter structure definitions */
typedef struct {
    uint16_t prescaler;                         /*!< prescaler value */
    uint16_t alignedmode;                       /*!< aligned mode */
    uint16_t counterdirection;                  /*!< counter direction */
    uint32_t period;                            /*!< period value */
    uint16_t clockdivision;                     /*!< clock division value */
    uint8_t  repetitioncounter;                 /*!< the counter repetition value */
} timer_parameter_struct;

這個結(jié)構(gòu)體一共有6個成員變量。

第一個參數(shù) prescaler 是用來設(shè)置分頻系數(shù)的，剛才上面有講解。

第二個參數(shù)alignedmode是對齊模式，分為邊沿對齊模式，中央對齊向下計(jì)數(shù)置1模式，中央對齊向上計(jì)數(shù)置1模式，中央對齊上下計(jì)數(shù)置1模式。

第三個參數(shù)counterdirection是計(jì)數(shù)方向，向上計(jì)數(shù)和向下計(jì)數(shù)。

第四個參數(shù)period是設(shè)置自動重載計(jì)數(shù)周期值，這在前面也已經(jīng)講解過。

第五個參數(shù)clockdivision是用來設(shè)置時鐘分頻因子。

第六個參數(shù)repetitioncounter是重復(fù)計(jì)數(shù)器。

針對 TIMER1初始化范例代碼格式：

timer_parameter_struct timer_initpara;

/* TIMER1 configuration */
timer_initpara.prescaler         = 119;
timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
timer_initpara.period            = 999;
timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
timer_initpara.repetitioncounter = 0;
timer_init(TIMER1, &timer_initpara);

3） 設(shè)置TIMERx_DMAINTEN允許更新中斷。

因?yàn)槲覀円褂?TIMER1的更新中斷， 寄存器的相應(yīng)位便可使能更新中斷。 在庫函數(shù)里面定時器中斷使能是通過 timer_interrupt_enable()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的：

void timer_interrupt_enable(uint32_t timer_periph, uint32_t interrupt)

第一個參數(shù)是選擇定時器號，這個容易理解，取值為TIMERx(x=0..13)。

第二個參數(shù)非常關(guān)鍵，是用來指明我們使能的定時器中斷的類型，定時器中斷的類型有很多種，包括TIMER_INT_UP, TIMER_INT_TRG等等。

例如我們要使能 TIMER1 的更新中斷，格式為：

timer_interrupt_enable(TIMER1,TIMER_INT_UP);

4） TIMER1中斷優(yōu)先級設(shè)置。

在定時器中斷使能之后，因?yàn)橐a(chǎn)生中斷，必不可少的要設(shè)置 NVIC 相關(guān)寄存器，設(shè)置中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級配置代碼如下：

//TIMER1 interrupt setting, preemptive priority 0, sub-priority 3
nvic_irq_enable(TIMER1_IRQn, 0, 3);

5） 允許 TIMER1工作，也就是使能 TIMER1。

光配置好定時器還不行，沒有開啟定時器，照樣不能用。我們在配置完后要開啟定時器，通過 TIMER_CTL0的TIMER_CTL0_CEN位來設(shè)置。在固件庫里面使能定時器的函數(shù)是通過 timer_enable()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的：

void timer_enable(uint32_t timer_periph)

這個函數(shù)非常簡單，比如我們要使能定時器1，方法為：

/* TIMER1 enable */
timer_enable(TIMER1);

6） 編寫中斷服務(wù)函數(shù)。

在最后，還是要編寫定時器中斷服務(wù)函數(shù)，通過該函數(shù)來處理定時器產(chǎn)生的相關(guān)中斷。在中斷產(chǎn)生后，通過狀態(tài)寄存器的值來判斷此次產(chǎn)生的中斷屬于什么類型。然后執(zhí)行相關(guān)的操作，我們這里使用的是更新（溢出）中斷，所以在中斷標(biāo)志寄存器TIMERx_INTF的最低位。在處理完中斷之后應(yīng)該向TIMERx_INTF最低位寫 0，來清除該中斷標(biāo)志。

在固件庫函數(shù)里面，用來讀取中斷狀態(tài)寄存器的值判斷中斷類型的函數(shù)是：

FlagStatus timer_interrupt_flag_get(uint32_t timer_periph, uint32_t int_flag)

該函數(shù)的作用是，判斷定時器 TIMERx 的中斷類型是否發(fā)生中斷。比如，我們要判斷定時器1是否發(fā)生更新（溢出）中斷，方法為：

if ( timer_interrupt_flag_get(TIMER1 , TIMER_INT_UP) != RESET ) {}

固件庫中清除中斷標(biāo)志位的函數(shù)是：

該函數(shù)的作用是，清除定時器 TIMERx 的中斷標(biāo)志位。 使用起來非常簡單，比如我們在TIMER1 的溢出中斷發(fā)生后，我們要清除中斷標(biāo)志位，方法是：

timer_interrupt_flag_clear(TIMER1 , TIMER_INT_UP);

這里需要說明一下，固件庫還提供了兩個函數(shù)用來判斷定時器狀態(tài)以及清除定時器狀態(tài)標(biāo)志位的函數(shù) timer_flag_get()和timer_flag_clear()，他們的作用和前面兩個函數(shù)的作用類似。只是在 timer_interrupt_flag_get()函數(shù)中會先判斷這種中斷是否使能，使能了才去判斷中斷標(biāo)志位，而timer_flag_get()直接用來判斷狀態(tài)標(biāo)志位。

通過以上幾個步驟，我們就可以達(dá)到我們的目的了，使用通用定時器的更新中斷，來控制LED的亮滅。

最后定時器核心配置代碼如下：

/*
    brief      configure the TIMER peripheral
    param[in]  tim_typedef_enum TIM_id, uint16_t prescaler, uint32_t period, uint8_t prePriority, uint8_t subPriority
    param[out] none
    retval     none
  */
void timx_init(tim_typedef_enum TIM_id, uint16_t prescaler, uint32_t period, uint8_t prePriority, uint8_t subPriority)
{
    /* TIMER configuration: generate PWM signals with different duty cycles */
    timer_parameter_struct timer_initpara;

	  //Enable TIMER clock
    rcu_periph_clock_enable(TIM_CLK[TIM_id]);

    timer_deinit(TIM[TIM_id]);

    /* TIMER configuration */
    timer_initpara.prescaler         = prescaler;
    timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    timer_initpara.period            = period;
    timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    timer_init(TIM[TIM_id], &timer_initpara);

    timer_interrupt_enable(TIM[TIM_id], TIMER_INT_UP);	/* Enable timer interrupt */ 
	
    //TIMER interrupt setting, preemptive priority 0, sub-priority 3
    nvic_irq_enable(TIM_IRQn[TIM_id], prePriority, subPriority);	

    /* TIMER enable */
    timer_enable(TIM[TIM_id]);

    rcu_periph_clock_disable(TIM_CLK[TIM_id]);/* disable timer clock*/ 
}

中斷代碼如下：

/**
  * @brief  This function handles TIMER1 interrupt request.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void TIMER1_IRQHandler(void)
{
    if ( timer_interrupt_flag_get(TIMER1 , TIMER_INT_UP) != RESET ) 
    {
        time++;
        timer_interrupt_flag_clear(TIMER1 , TIMER_INT_UP);
    }
}

主函數(shù)如下：

/*
    brief      main function
    param[in]  none
    param[out] none
    retval     none
*/
int main(void)
{
    //systick init
    sysTick_init();

    /* configure the TIMER peripheral */
    timx_init(T1, 119, 999, 0, 1);

    /* configure LED1 GPIO port */
    led_init(LED1);

    /* configure LED2 GPIO port */
    led_init(LED2);

    /* configure LED3 GPIO port */
    led_init(LED3);

    /* configure LED4 GPIO port */
    led_init(LED4);

    //Enable TIMER1 clock
    rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);

    while(1) 
    {
        if ( time == 1000 ) /* 1000 * 1 ms = 1s 時間到 */
        {
            time = 0;
            /* LED 取反 */
            led_toggle(LED1); 
            led_toggle(LED2); 
            led_toggle(LED3); 
            led_toggle(LED4); 
        }
    }
}

接下來分析下定時器溢出時間。

4.2 定時器溢出時間計(jì)算

1.定時器的時鐘源

定時器時鐘CK_TIMER經(jīng) APB1 預(yù)分頻器后分頻提供，如果 APB1 預(yù)分頻系數(shù)等于 1，則頻率不變，否則頻率乘以 2，庫函數(shù)中 APB1 預(yù)分頻的系數(shù)是 2，即 PCLK1=60M，所以定時器時鐘 CK_TIMER=60*2=120M。

其時鐘初始化代碼在system_stm32f20x.c定義的，這里使用的默認(rèn)配置，具體時鐘設(shè)置函數(shù)是system_clock_120m_hxtal()，代碼如下：

/*!
    \\brief      configure the system clock to 120M by PLL which selects HXTAL(8M) as its clock source
    \\param[in]  none
    \\param[out] none
    \\retval     none
*/
static void system_clock_120m_hxtal(void)
{
    uint32_t timeout = 0U;
    uint32_t stab_flag = 0U;

    /* enable HXTAL */
    RCU_CTL |= RCU_CTL_HXTALEN;

    /* wait until HXTAL is stable or the startup time is longer than HXTAL_STARTUP_TIMEOUT */
    do {
        timeout++;
        stab_flag = (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB);
    } while((0U == stab_flag) && (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT != timeout));

    /* if fail */
    if(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB)) {
        while(1) {
        }
    }

    /* HXTAL is stable */
    /* AHB = SYSCLK */
    RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
    /* APB2 = AHB/1 */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
    /* APB1 = AHB/2 */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV2;

    /* CK_PLL = (CK_PREDIV0) * 10 = 120 MHz */
    RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLMF | RCU_CFG0_PLLMF_4 | RCU_CFG0_PREDV0_LSB | RCU_CFG0_PLLSEL);
    RCU_CFG0 |= (RCU_PLLSRC_HXTAL | RCU_PLL_MUL10);

    /* CK_PREDIV0 = (CK_HXTAL) / 5 * 12 /5 = 12 MHz */
    RCU_CFG1 &= ~(RCU_CFG1_PREDV0SEL | RCU_CFG1_PLL1MF | RCU_CFG1_PREDV1 | RCU_CFG1_PREDV0);
    RCU_CFG1 |= (RCU_PREDV0SRC_CKPLL1 | RCU_PLL1_MUL12 | RCU_PREDV1_DIV5 | RCU_PREDV0_DIV5);

    /* enable PLL1 */
    RCU_CTL |= RCU_CTL_PLL1EN;
    /* wait till PLL1 is ready */
    while((RCU_CTL & RCU_CTL_PLL1STB) == 0U) {
    }

    /* enable PLL */
    RCU_CTL |= RCU_CTL_PLLEN;

    /* wait until PLL is stable */
    while(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_PLLSTB)) {
    }

    /* select PLL as system clock */
    RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
    RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_PLL;

    /* wait until PLL is selected as system clock */
    while(0U == (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_PLL)) {
    }
}

重點(diǎn)關(guān)注以下代碼：

/* APB1 = AHB/2 */
RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV2;

而RCU_APB1_CKAHB_DIV2的定義如下：

#define RCU_APB1_CKAHB_DIV2             CFG0_APB1PSC(4)                     /*!< APB1 prescaler select CK_AHB/2 */

因此最終到TIMER1上的時鐘為120Mhz。

2.定時器頻率

TIMER1上的時鐘為120Mhz，定時器分頻系數(shù)為119，因此TIMER1的頻率為

CK_CNT=TIMERxCLK/(PSC+1)=1MHz

3.自動重裝載值

自動重裝載寄存器 TIMERx_CAR是一個 16 位的寄存器，這里面裝著計(jì)數(shù)器能計(jì)數(shù)的最大數(shù)值。當(dāng)計(jì)數(shù)到這個值的時候，如果使能了中斷的話，定時器就產(chǎn)生溢出中斷，這里設(shè)置的是999。

完整配置參數(shù)如下：

Prtscaler (定時器分頻系數(shù)) : 119

Counter Mode(計(jì)數(shù)模式) ：Up(向上計(jì)數(shù)模式)

Counter Period(自動重裝載值) : 999

CKD(時鐘分頻因子) ： No Division 不分頻

定時器溢出時間：

Tout=1/(Tclk/psc) *(arr+1)

本文設(shè)置參數(shù)為： arr=999 psc=119 Tclk=120Mhz ，因此最終的溢出時間如下：

Tout=1/(120MHz /(119+1)) *(999+1)=1ms

值得注意的是，自動重裝載值計(jì)算溢出時間要加1，這是因?yàn)樽詣又匮b載寄存器 TIMERx_CAR是從0開始計(jì)數(shù)的。

5 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象

將編譯好的程序下載到看板子中，可以看到LED不停閃爍。