STM32通用定时器学习

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1、STM32 入门篇之通用定时器彻底研究STM32 的定时器功能很强大，学习起来也很费劲儿，本人在这卡了 5 天才算看 明白。写下下面的文字送给后来者，希望能带给你点启发。在此声明，本人也是 刚入门，接触 STM32 不足 10 天，所以有失误的地方请以手册为准，欢迎大家拍 砖。其实手册讲的还是挺全面的，只是无奈 TIMER 的功能太复杂，所以显得手册 很难懂，我就是通过这样看手册：while（!SUCCESS）看手册才搞明白的!所以 接下来我以手册的顺序为主线，增加一些自己的理解，并通过11个例程对TIMER 做个剖析。实验环境是STM103V100的实验板，MDK3.2+Library2.东

2、西都不怎么 新，凑合用TIMER主要是由三部分组成：1 、 时基单元。2 、 输入捕获。3 、 输出比较。 还有两种模式控制功能：从模式控制和主模式控制。一、框图 让我们看下手册，一开始是定时器的框图，这里面几乎包含了所有定时器 的信息，您要是能看明白，那么接下来就不用再看别的了 为了方便的看图，我对里面出现的名词和符号做个注解：TIMx_ETR:TIMER外部触发引脚ETR:外部触发输入ETRP:分频后的外部触发输入ETRF:滤波后的外部触发输入ITRx:内部触发x（由另外的定时器触发）TI1F_ED:TI1的边沿检测器。TI1FP1/2:滤波后定时器1/2的输入TRGI:触发输入TRGO:

3、触发输出CK_PSC:应该叫分频器时钟输入CK_CNT:定时器时钟。（定时周期的计算就靠它）TIMx_CHx:TIMER的输入脚TIx:应该叫做定时器输入信号xICx:输入比较x ICxPS:分频后的ICxOCx:输出捕获x OCxREF:输出参考信号 关于框图还有以下几点要注意：1 、 影子寄存器。 有阴影的寄存器，表示在物理上这个寄存器对应 2 个寄存器，一个是程序员可以写入或读出的寄存器，称为preload register（预 装载寄存器），另一个是程序员看不见的、但在操作中真正起作用的寄 存器，称为shadow register（影子寄存器）；输入滤波机制在ETR何TIx输入端有个输

4、入滤波器，它的作用是以采样频率 Fdts来采样N次进行滤波的。2、 输入引脚和输出引脚是相同的。二、时基单元时基单元有三个部分： CNT、PSC、ARR。 CNT 的计数方式分三种：向上、向下、中央对齐。通俗的说就是 0ARR、ARR0、0（ARR-1）ARR1.三、时钟源的选择 这个是难点之一。从手册上我们看到共有三种时钟源：1、内部时钟。也就是选择 CK_INT 做时钟，这个简单，但是有一点要注意，定 时器的时钟不是直接来自APB1或APB2,而是来自于输入为APB1 或 APB2 的一个倍频器， 当 APB1 的预分频系数为 1 时，这个倍 频器不起作用,定时器的时钟频率等于 APB1

5、的频率；当 APB1 的预分频系数为其它数值（即预分频系数为 2、4、8 或 16）时, 这个倍频器起作用,定时器的时钟频率等于 APB1 的频率两倍。 例如AHP 72M, APB12分频36M,那么TIMER就是APB1的2倍频, 即 72M。怎么选择时钟模式1呢？只要将SMCR中SMS2:0弄成000就好 了SMCR1514131211 10 9 87654321 0ETPECEETPS1:0ETF3:0MSMTS2:0SMS2:02、外部时钟模式 1这个比较麻烦，时钟源选择的其实就是TRGI （触发输入），但触 发输入选择挺多的，共8个。看框图，他们是：ITRx、TI1F_ED、 TI

6、1FP1、TI2FP2、ETRFITRx 的东西跟定时器的级联有关，暂时不管他。要进入这种时 钟模式首先置 SMS 为 111，当然这还没完，不像内部时钟那样， 什么都配好了，这里你还得配置一下别的参数，比如选择 TI1FP1, 自然要对输入通道 1 的参数配置好，这样时钟才能按你需要的方相关寄存器CCMR1 （输入）IC2F3:0IC2PSC1:0CC2S1:0IC1F3:0IC1PSC1:0CC1S1:0CCER15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0CC4PCC4ECC3PCC3ECC2PCC2ECC1PCC1ESMCR15 14 13 12 11 10

7、 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0ETPECEETPS1:0ETF3:0MSMTS2:0SMS2:0在CCMR1寄存器里选择好相应的输入（CC1S）和滤波（IC1F）后再配置好输入极性 （CCIP）然后在SMCR中选择触发源（TS2:0）为TI1这样输入通道就配好了！ 最后选择SMS为111,开启时钟（CR1中的CEN）。现在时钟就是从TI1上的输入 了，可以接个时钟源进行计数之类的。同理，如果要用ETR就把它相关通道配好 就可以了。3、 外部时钟模式 2选择外部输入作为时钟，看框图从图上可以看出 ETR 可以直接作为时钟输入也可以通过触发输入 （TRGI）来作为时钟输入即在时钟模式1中

8、触发源选择为ETR，两个效 果上是一样的，看起来好像这个外部时钟模式2没什么用处，实际上不 是的，他可以跟一些从模式（复位、触发、门控）进行组合。比如当从 模式选为触发时，我们不可能再通过触发源选择ETR 了，因为从模式控 制器被占了，好在有外部时钟模式2，我们选择这种模式后就可以把两 者组合在一起完成一些功能了。总结一下，STM32的时钟选择比较特别，在SFR中关于时钟选择配置位 不再一块，不是说两个位在一起00、01、11 就选择了而是由SMCR中SMS和ECE来控制，这样感觉可以吧内部时钟与外部模式2同 时打开(SMS:000,ECE:1),也可以吧外部模式1和外部模式2同时打开 (SM

9、S:111,ECE： 1),实际上上述两种方式用的都是外部时钟2.四、捕获比较通道这就是我说的定时器三个组成部分中的两个部分了。核心是那个捕获比 较寄存器。看框图异或那块先不管他,好像跟编码器有关,输入有个特色就是可以把 TI的输入搞到CC1上去，也可以把T2的输入搞到CC1上去，其实也可 以把 T1 搞到 CC1 上去同时把 T1 搞到 CC2 上去,这样就有了后来的 PWM 输入。输出上的特色是不直接输出，而是有个OC1REF，这样可以定义高有效 还是低有效，输出自己需要的有效电平。五、做实验讲了这么多你一定烦了吧，那么让我们搞点实际的吧，通过做实验来熟 悉定时器，用到新知识时再在其中加以

10、介绍。实验一：TIMER-1 :定时器上溢，中断中取反LED. 现象： LED 周期 2 秒闪烁。主要代码如下：TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000; /ARR 的值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; /采样 分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; / 向上计数模式TIM_TimeBaseInit

11、(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_PrescalerConfig(TIM2,0x8C9F,TIM_PSCReloadMode_Immediate) ;/时钟分频系数 36000，所以定时器时钟为 2KTIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);/禁止 ARR 预装载缓冲器TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); / 开启时钟解释一下，首先得配好ARR,这是必须地。然后配置预分频，为什么 我先配为 0 再用TIM_PrescalerConfig(TIM2,0x8C9F,TIM_PSCReloadMode_Immediate) 配

12、呢，原来PSC也有个预装载功能，却不像ARR和CRR那样有相关的位 控制立即装载或更新事件装载。也就是说只能更新事件来装载。在上面 函数中手工产生了一个更新事件，使PSC立刻生效。CK_DIV暂时没用 到。计数模式配置为向上计数。然后在中断中做下LED取反就可以了。 溢出周期怎么算？在这个实验里AHB为72M, APB1为36M,所以CK_INT 为72M，36000分频变为2K.ARR=2000，所以1秒溢出1次。相关寄存器：CR19876543210CKD1:0ARPECMS1:0DIROPMURSUDISCENARRPSC接下来的 4 个实验跟输出通道有关系 实验 2TIMER-2:强置

13、输出 现象：LED常亮例子比较简单关键是配好输出通道CCER15 141312 11 10987 6543 210CC4PCC4ECC3PCC3ECC2PCC2ECC1PCC1ECCMR (输出)OC2CEOC2M2:0OC2PEOC2FECC2SOC1CEOC1M2:0OC1PEOC1FECC1S将通道 1 配为输出，输出使能，输出极性选择好，输出模式选择好就可 以了。在V100实验板上PC6-9接了 LED，刚好对应着TIMER3重映射后 的输出，注意程序里的AFIO函数。实验3TIMER-3:输出比较现象：LED 2秒的周期闪烁。跟上个实验配置大致相同，只是把输出模式改为翻转功能，并且

14、CRR 要配好，当CRR=CNT时翻转输出。实验 4TIMER-4:PWM 输出现象：输出4种不同占空比的PWM波，4个LED亮度不同。实验 5TIMER-7: 单脉冲方式 现象： LED 只闪烁一次。将上个实验加一句话TIM_SelectOnePulseMode(TIM3, TIM_OPMode_Single); /设置单 脉冲模式 就是这个实验。其实手册上关于此实验的本意是由一个外部触发使能计 数器，然后产生一个脉冲的，这里还没涉及从模式所以简化处理。 涉及寄存器CR19876543210CKD1:0ARPECMS1:0DIR1)PMURSUDISCEN接下来再做两个输入的实验实验 6TIMER-5 :输入捕获模式。现象:通过V100的JOYSTICK键的SELECT键进入捕获，硬件仿真看CRR 的值。首先是基本的配置：ARR的值、时钟PSC、采样CKD、计数方式。 然后配置输入通道。选择输入捕获模式、输入极性、把 T1 配到 CC1 上、选好输入的滤波跟 分频，就可以了。讲下输入滤波功能，在此实验中Fdts=CK_INT/2,Fsample=Fdts/4,所以 定时器时钟为2K,所以采样周期为4ms。才8次的话周期小于32ms的 干扰会滤除。相关寄