TIM - 基本定时器

本示例演示 W55MH32L 的定时器（TIM）外设的基本用法：将 TIM3 配置为基本时基模式，设置预分频器与自动重装载值使更新事件每 10ms 产生一次，使能更新中断，在中断服务函数中打印函数名以验证定时周期。

TIM 简介

W55MH32 的定时器分为三类：高级控制定时器（TIM1/TIM8，支持互补 PWM、死区插入）、通用定时器（TIM2-5/TIM9-14，支持输入捕获、输出比较、PWM）、基本定时器（TIM6/TIM7，仅时基功能）。三者核心都是 16 位计数器 + 预分频器，基本定时器最简单，通用与高级定时器在其基础上扩展了通道逻辑。

本例程使用 TIM3（通用定时器）配置为基本时基模式：仅使用计数器 + 预分频器 + 自动重装载值，不涉及捕获/比较通道，等同于基本定时器的用法。时基核心公式：更新周期 = (PSC+1) × (ARR+1) / TIMxCLK。

前置工具准备

开始本例程前，请确认以下工具已安装：

• WIZ UartTool V1.0：串口日志观察工具：点击下载

硬件连接

本例程为纯内部定时器演示，无需外部连线。定时器更新中断在芯片内部触发，中断服务函数通过 USART1（PA9/PA10）打印日志。仅需一根 Micro USB 线连接开发板 DEBUG USB 口到 PC 即可观察串口输出。

工程结构

工程位于 SDK 内 1.SDK\ModuleDemo\TIM\TIM_Basic\，核心文件如下：

TIM_Basic/
├── USER/
│   ├── main.c            ← TIM初始化 + 中断服务函数 + printf 重定向 + 主流程
│   ├── w55mh32_conf.h    ← 外设头文件集中包含
│   ├── w55mh32_it.c/h    ← 中断服务函数（系统异常部分）
│   ├── system_w55mh32.c/h← 系统初始化（时钟配置）
│   └── startup_w55mh32.s ← 启动文件
└── SYSTEM/
    └── delay/
        └── delay.c/h      ← SysTick 延时函数

步骤1：TIM 定时器初始化（含 NVIC 中断配置）

文件：USER/main.c | 函数：TIM_Configuration() — 配置 TIM3 时基、使能更新中断、配置 NVIC 优先级并启动定时器。

void TIM_Configuration(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    NVIC_InitTypeDef        NVIC_InitStructure;

    /* 开启 TIM3 时钟（TIM3 挂在 APB1 上） */
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    /* 时基配置：预分频使 CK_CNT = 1MHz，周期 10000 计数 = 10ms */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period        = 9999;                                 // 自动重装载值 ARR
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler     = clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000 - 1; // 预分频 PSC，SYSCLK/1M-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;                         // 时钟分频（基本定时器不用）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode   = TIM_CounterMode_Up;                   // 向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    /* 使能 TIM3 更新中断 */
    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);

    /* NVIC 中断优先级配置 */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                   = TIM3_IRQn;   // TIM3 中断通道
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;           // 抢占优先级 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority        = 3;           // 子优先级 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd                = ENABLE;      // 使能中断通道
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    /* 启动定时器 */
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

定时周期计算：CK_CNT = SYSCLK / (PSC+1) = 72MHz / 72 = 1MHz，更新事件周期 = (ARR+1) / CK_CNT = 10000 / 1MHz = 10ms。五步完成：开时钟 → 时基参数配置 → 使能更新中断 → NVIC 优先级配置 → 启动定时器。

步骤2：中断服务函数

函数：TIM3_IRQHandler() — TIM3 更新中断触发时进入，先检查中断标志，再清除标志，最后打印函数名。

/* TIM3 中断服务函数 */
void TIM3_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)   /* 检查是否发生更新中断 */
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);      /* 清除更新中断标志 */
        printf("%s\n", __FUNCTION__);                     /* 打印中断函数名 */
    }
}

中断服务函数固定命名 TIM3_IRQHandler，与启动文件中的中断向量表一致。必须先清除中断标志再执行业务逻辑，否则会反复进入中断导致主循环无法执行。

步骤3：主函数逻辑

函数：main() — 初始化延时和 UART(115200) → 打印时钟频率 → 配置 TIM3 → 进入空循环等待中断。

RCC_ClocksTypeDef clocks;

int main(void)
{
    delay_init();
    UART_Configuration(115200);
    RCC_GetClocksFreq(&clocks);

    printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, "
           "PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhz\n",
           (float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000,
           (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);
    printf("TIM Basic Test.\n");

    TIM_Configuration();

    while (1);
}

主循环为空 while(1)，所有工作由 TIM3 更新中断驱动。clocks 为全局变量，供 TIM_Configuration() 计算 PSC 时引用 SYSCLK 频率。

步骤4：printf 重定向

重写 fputc() 将 printf 输出重定向到 USART1，并自动在 \n 前补 \r 确保串口工具正确换行。

int SER_PutChar(int ch)
{
    while (!USART_GetFlagStatus(USART_TEST, USART_FLAG_TC));
    USART_SendData(USART_TEST, (uint8_t)ch);
    return ch;
}

int fputc(int c, FILE *f)
{
    if (c == '\n')
        SER_PutChar('\r');         // 补回车，确保串口工具正确换行
    return (SER_PutChar(c));
}

编译与下载

Keil MDK 中打开 TIM_Basic.uvprojx，F7 编译，确认 0 Error(s)。连接 DEBUG USB 口到 PC，F8 下载。下载成功后按 RESET 键启动新固件。

运行验证

打开 WIZ UartTool V1.0，选择开发板对应 COM 口，波特率 115200 / 8N1，打开串口。按 RESET 启动后，预期串口先打印时钟信息与 "TIM Basic Test."，随后每 10ms 打印一行 "TIM3_IRQHandler"。

SYSCLK: 72.0Mhz, HCLK: 72.0Mhz, PCLK1: 36.0Mhz, PCLK2: 72.0Mhz, ADCCLK: 36.0Mhz
TIM Basic Test.
TIM3_IRQHandler
TIM3_IRQHandler
TIM3_IRQHandler
TIM3_IRQHandler
...

看到 "TIM3_IRQHandler" 持续打印即说明定时器更新中断按预期每 10ms 触发一次。

常见问题

总结

本文基于 W55MH32L 的 TIM3 实现了基本定时器时基与更新中断：

• TIM3 配置为向上计数模式，PSC = SYSCLK/1M-1（CK_CNT=1MHz）、ARR = 9999，更新中断周期 10ms
• NVIC 配置 TIM3 中断通道（抢占优先级 0、子优先级 3），TIM_ITConfig 使能更新中断
• 中断服务函数 TIM3_IRQHandler 中检查标志 → 清除标志 → 打印函数名
• 关键公式：更新周期 = (PSC+1) × (ARR+1) / TIMxCLK，掌握此公式即可配置任意定时周期