STM32通用定时器基本原理

只看该作者 · 2023-8-26 17:20

三种stm32定时器的区别

只看该作者 · 2023-8-26 17:21

通用定时器功能特点描述

STM3 F4的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能特点包括：

16 /32 位向上、向下、向上/向下(中心对齐)计数模式，自动装载计数器（TIMx_CNT）。
16 位可编程(可以实时修改)预分频器(TIMx_PSC)，计数器时钟频率的分频系数为 1～65535 之间的任意数值。
4 个独立通道（TIMx_CH1~4），这些通道可以用来作为：
① 输入捕获
② 输出比较
③ PWM 生成(边缘或中间对齐模式)
④ 单脉冲模式输出

只看该作者 · 2023-8-26 17:21

可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）的同步电路。
如下事件发生时产生中断/DMA（6个独立的IRQ/DMA请求生成器）：
①更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
②触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
③输入捕获
④输出比较
⑤支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
⑥触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

STM32 的通用定时器可以被用于：测量输入信号的脉冲长度(输入捕获)或者产生输出波形(输出比较和 PWM)等。
使用定时器预分频器和 RCC 时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。STM32 的每个通用定时器都是完全独立的，没有互相共享的任何资源。

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

计数器模式

通用定时器可以向上计数、向下计数、向上向下双向计数模式。

①向上计数模式：计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR)，然后重新从0开始计数并且产生一个计数器溢出事件。

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

②向下计数模式：计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，并产生一个计数器向下溢出事件。

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

③中央对齐模式（向上/向下计数）：计数器从0开始计数到自动装入的值-1，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到1并且产生一个计数器溢出事件；然后再从0开始重新计数。

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

通用定时器(TIM2,3,4,5)工作过程：

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

1.时钟源的产生

产生CK_PSC时钟供实际电路使用，时钟四种来源：内部时钟（APB1倍频而来）、外部引脚TIMx_ETR引脚、内部触发输入口（ITR0~3)(来自其他定时器的输入用于定时器的级联）、TI1FP1,TI2FP2,TI1F_ED(来自TI1，TI2外部通道）。

只看该作者 · 2023-8-26 17:22

2.实际电路

CK_PSC经过PSC预分频器分频产生CK_CNT时钟作为计数器的最终时钟，然后根据触发控制器设置的向上/下计数达到条件后从自动重装载寄存器中加载值。

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

3.输入捕获

对外部通道输入的信号进行捕获，然后经过滤波器和边沿检测产生的信号（下降沿/上时沿）经过预分频器然后和计数器中的值进行比较产生一个事件，记下两次计数器中的值就知道时间长度。

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

4.输出比较

在输出比较寄存器中设置一个值与计数器比较，比如比计数器的值大产生一个高电平，小产生一个低电平，在计数器的一个周期产生一个高电平和低电平到引脚，我们可以控制产生一个占空比可调（调节比较寄存器）的脉冲。

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

5.相关寄存器

计数时钟的选择

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

计数器的时钟有8种选择

1.内部RCC提供的时钟：TIMxCLK

2.内部触发输入口1~4：

1）ITR1/ITR2/ITR3/ITR4

2）用一个定时器作为另一个定时器的分频器

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

3.外部捕获比较引脚

1）引脚1：TI1FP1或TIF_ED

2）引脚2：TI2FP2

只看该作者 · 2023-8-26 17:23

4.外部引脚：ETR

1）使能/禁止位

2）可编程设定极性

3）4位外部触发过滤器

4）外部触发分频器：分频器关闭二分频四分频八分频

只看该作者 · 2023-8-26 17:24

时基单元

1.计数器寄存器（TIMx_CNT)

向上计数，向下计数，中心对齐计数

只看该作者 · 2023-8-26 17:24

2.预分频器寄存器（TIMx_PSC)

可将时钟频率按1到65536之间的任意值进行分频，可在运行时改变其设置值