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单片机：单片机应用实例：单片机定时器与计数器应用

1单片机定时器与计数器基础

1.1定时器与计数器的概念

在单片机系统中，定时器和计数器是两种重要的外设，它们基于相同的硬

件结构，但工作模式不同。定时器用于产生定时信号，常用于控制程序的执行

周期、实现延时功能等；计数器则用于对外部事件进行计数，如脉冲信号的计

数，可用于测量频率、周期等。

1.2定时器与计数器的工作原理

1.2.1定时器工作原理

定时器通过内部时钟信号的计数来实现定时。当单片机的时钟信号到达定

时器时，定时器的计数器会增加一个计数单位。当计数器的值达到预设的比较

值时，会产生一个中断信号，通知CPU定时时间已到。

1.2.2计数器工作原理

计数器通过外部输入的脉冲信号进行计数。每当外部脉冲信号到达时，计

数器的值会增加一个计数单位。计数器可以配置为上升沿计数、下降沿计数或

双边沿计数，以适应不同的应用需求。

1.3定时器与计数器的配置方法

以STM32F103系列单片机为例，介绍定时器与计数器的配置方法。

STM32F103系列单片机拥有多个定时器，包括通用定时器和高级定时器，这里

以通用定时器TIM2为例。

1.3.1配置定时器

配置定时器主要包括以下几个步骤：

1.时钟使能：首先需要使能定时器的时钟。

2.配置预分频器：预分频器用于降低时钟频率，从而延长定时时间。

3.配置自动重载寄存器：自动重载寄存器的值决定了定时器的计数

周期。

4.配置计数模式：可以选择向上计数、向下计数或中心对齐计数模

式。

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5.使能定时器：最后使能定时器，开始计数。

代码示例

//定义定时器TIM2的配置

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，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;//自动重载寄存器

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);//初始化定时器

//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

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

}

1.3.2配置计数器

配置计数器与配置定时器类似，但需要额外配置输入捕获通道，以便接收

外部脉冲信号。

代码示例

//定义TIM2的输入捕获配置

voidTIM2_InputCapture_Configuration(void)

{

TIM_ICInitTypeDefTIM_ICInitStructure;

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//使能TIM2时钟

RCC_