[嵌入式]stm32学习笔记——通用计时器基本原理

stm32f10x最多有8个定时器，stm32f103zet6就有8个定时器，分别是4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器。

通用定时器（TIM2~TIM5）功能特点描述：

• 位于低速的APB1总线上（可以使用来自APB1的时钟，也有其他始终来源）
• 16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
• 可使用外部信号（TIMx_ETR）控制定时器和定时器互连（用1个定时器控制另一个定时器）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/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

• 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。

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

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向上溢出事件。

向下计数模式：计数器从自动装载值(TIMx_ARR)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始，产生一个计数器向下溢出的时间。

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。

通用定时器工作过程简略?

定时器的时钟选择有内部时钟(APB1)，外部时钟(2,3,4号定时器可以使用)，其他定时器（ITRn）或者定时器通道（TIn）。

ITRn：定时器会产生一个TRGn的时钟发送到其他定时器作为ITRn或者发送到DAC/ADC。

TIn：来自TIMx_CHn引脚的电平，通过滤波和边沿检测等后产生的信号

引脚输入的电平除了作为TIn以外，还会经过选择、预分频，当捕获到上升沿（可以设置为下降沿）时，捕获/比较寄存器就会把CNT计数器中的值记下来，通过这种方法可以方便地测量脉冲地宽度。

每个定时器都有4个独立的通道,要么用作输入捕获，要么用作输出比较。输出比较的功能比如，CNT计数器会跟捕获/比较寄存器中的值进行比较，如果更大通道输出高电平，更小通道输出低电平。

如果选择内部时钟APB1,那么APB1的预分频系数为1则通用定时器时钟为36MHz，APB1的预分频系数不为1，那么就为72MHz。

TIMx_PSC的预分频系数在此基础上再进行分频。

常用库函数：

void TIM_TimeBaseInit();//初始化
void TIM_Cmd();//使能
void TIM_ITConfig();//中断使能
FlagStatus TIM_GetFlagStatus();//标志位获取
void TIM_ClearFlag();//标志位清除
ITStatus TIM_GetITStatus();//中断标志位获取
void TIM_ClearITPendingBit();//挂起状态标志位清除

定时器中断实现步骤：

1. 使能定时器时钟（和之前的内容一样调用APB1的使能函数）
2. 初始化定时器，配置ARR（重装载寄存器）,PSC（预分频系数）
3. 开启定时器中断，配置NVIC（调用中断使能函数和NVIC初始化）
4. 使能定时器
5. 编写中断服务函数(TIMx_IRQHandler())

Tout(溢出时间) = (ARR+1)(PSC+1)/Tclk