GD32定时器编程详解：以L4类型定时器为例
GD32定时器编程详解：以L4类型定时器为例
本文将详细介绍GD32微控制器中的定时器资源及其使用方法，重点讲解L4类型定时器的配置和编程。通过一个秒表示例，帮助读者掌握GD32定时器的基本应用。
GD32中的定时器
GD32E230芯片内置了七个定时器，分为六种类型，其中通用的L4版本有两个，其他类型的各一个。本文将以通用L4定时器为例进行讲解，其他类型的定时器配置流程大体相似。
通用L4定时器
虽然每种类型的定时器都有自己的结构框图，但基本原理相似，主要包括自动重装载寄存器、预分频器和输出比较功能。需要注意的是，通用L4定时器只有一个时钟源。
在使用GD32定时器时，需要查阅手册了解各个定时器的具体特性，因为GD32的定时器种类较多，细节上存在差异。
对于L4定时器，其时钟源来自AHB总线，频率为72MHz。这个时钟经过一个分频器后提供给Timer0、14、15、16。分频器的工作方式取决于APB2的分频设置，如果APB2是1分频，那么分频器也是1分频，否则是2分频。由于APB2默认是1分频，因此L4定时器的实际时钟频率就是72MHz。
定时器溢出频率的计算公式与STM32相同：
[ \text{溢出频率} = \frac{\text{时钟频率}}{(\text{自动重装载寄存器的值} + 1) \times (\text{预分频器的值} + 1)} ]
固件库函数
以下是与定时器相关的几个主要函数：
timer_init
初始化定时器，参数一选择是哪一个定时器。参数二传入一个结构体变量的指针。我们来看看这个结构体。
通过配置预分频值和周期来控制定时器溢出的频率，就用上面的公式，把这个周期看成是自动重装载计数器就行。对齐方式一般选择边缘对齐TIMER_COUNTER_EDGE。计数方式选择向上计数TIMER_COUNTER_UP，L4里也只能向上计数。时钟分频因子这个是输入捕获的时候才用的到的，我们可以不配。重复计数器值是只溢出多少次之后再溢出才进一次中断的，不过只有高级定时器才有，我们也不配。
timer_enable
使能定时器，当我们配置完定时器包括中断之后就可以使能了。
timer_disable
失能定时器。
timer_prescaler_config
配置预分频器的模式，我们选择立即加载。
timer_interrupt_enable
使能中断，中断源我们就选第一个，更新中断，这是不管哪一种定时器都能用的，其他参数可以参考上面表格的说法。
timer_interrupt_flag_get
获取中断标志位，一样是在中断处理函数中判断是哪个中断源触发的中断。
timer_interrupt_flag_clear
清除中断标志位，除了在中断处理函数中使用，我们在一开始配置定时器的时候就需要用一下，否则会马上触发一次中断。
上面这些函数就足够我们进行最基础的一个计时了，但是还有个问题，就是中断，中断都需要配置NVIC。
NVIC使能的函数我们在上一篇外部中断里说过了，这边就直接把代码贴出来了。
nvic_irq_enable(TIMER15_IRQn,1);
最后一个就是中断处理函数了，我们一样是从启动文件的汇编文件里去找。
秒表示例代码
下面是一个秒表示例代码，实现精度为10ms的计时功能：
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include "OLED.h"
uint16_t Z_Time_s = 0 ,Z_Time_10ms = 0;
void TIMER15_IRQHandler(void){
if(timer_interrupt_flag_get(TIMER15,TIMER_INT_FLAG_UP) == SET){
timer_interrupt_flag_clear(TIMER15,TIMER_INT_FLAG_UP); //清除中断标志位
if(++Z_Time_10ms >= 100) {
Z_Time_10ms = 0;
++Z_Time_s;
}
}
}
int main(void){
systick_config();
OLED_Init();
rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER15); //开启定时器时钟
timer_parameter_struct timer_initpara;
timer_initpara.prescaler = 200 -1; //预分频
timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE; //边缘对齐
timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP; //向上计数
timer_initpara.period = 3600 - 1; //周期
timer_init(TIMER15,&timer_initpara); //初始化定时器
timer_prescaler_config(TIMER15, 1, TIMER_PSC_RELOAD_NOW);//设置预分频器为立即加载模式
timer_interrupt_flag_clear(TIMER15, TIMER_INT_FLAG_UP); //清除中断标志位,否则一开始就会进一次中断
nvic_irq_enable(TIMER15_IRQn, 1); //设置中断优先级
timer_interrupt_enable(TIMER15, TIMER_INT_UP); //使能更新中断
timer_enable(TIMER15); //使能定时器
OLED_ShowString(1,5,":");
while(1){
OLED_ShowNum(1,1,Z_Time_s,4);
OLED_ShowNum(1,6,Z_Time_10ms,2);
}
}
我这边做个秒表的效果，以精度在10ms，因此我们需要每秒定时器溢出中断100次。因为时钟源是72MHz，因此需要让72MHz去除以（周期+1）再除以（预分频+1）最终等于100即可。最后一点要注意的就是这俩寄存器是16位的，因此设置周期和预分频的值的时候要注意不要超过65535了。
大家可以配合上个文章的外部中断，在这个秒表的基础上加几个按钮，实现暂停继续，清零等功能。就当是课后作业了（bushi）