关于单片机的分频定时器的记录

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。
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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

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);
  }
}

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解释

这个示例初始化了TIM4定时器，将其配置为产生1秒的定时，并启用了定时器中断。当定时器溢出时，中断处理函数TIM4_IRQHandler将被调用，你可以在这个函数中执行你的操作。

请注意，你可以根据需要调整TIM4的预分频器和重载值来生成不同的定时器。在上述代码中，我们使用预分频器7200（72MHz / 7200）和重载值9999来实现1秒的定时。