嵌入式学习（十六）—STM32 定时器（一）PWM输出(a)

文章概述：

一、STM32定时器分类
二、三种定时器(高级&通用&基本)区别
三、通用定时器的特性(以TIM2.TIM3,TIM4.TIM5为例)
四、计数器模式
五、定时器框图分析

一、STM32定时器分类众多，按照内核、外核标准分为两部分：核内定时器+核外定时器

1）核内定时器：Systick
2）外设定时器：特定应用定时器+常规定时器

3）特定应用定时器：LPTIM,RTC,WTD,HRTIM

4）常规定时器：基本定时器TIM6&TIM7）、通用定时器（TIM2_TIM5，TIM9TIM14）、高级定时器（TIM1&TIM8）

【常规定时器：
基本定时器：计划没有任何对外输入/输出，常用作时基，实现基本的计数和定时功能。
通用定时器：除了基本的定时器的时基功能外，还可以对外作输入捕获、输出比较以及连接其他传感器接口（除了编码器和霍尔传感器）
高级定时器：此类的定时器功能强大，除了具备通用的定时器的功能外，还包含一些与电机控制和数字电源应用的相关功能，比方带死区控制的互补信号输出、紧急刹车关断输入控制。】

按照计数器的位宽来分：分为3部分

1）16bit定时器
2）32bit定时器（TIM2、TIM5）
3）24bit定时器（Systick）

二、三种定时器(高级&通用&基本)区别

对于STM32F4XX，三种定时器（高级、通用、基本)的区别如下表

根据以上表格，可以看出
1)高级定时器（TIM1&TIM8）是16bit，支持向上、向下、向上/向下计数模式，可以产生DMA请求，捕获/比较通道有4个，支持互补输出（带可编程死区的互补输出）
2）通用定时器又分为三种，32bit(TIM2&TIM5)和16bit(TIM3&TIM4)，这两种支持向上、向下、向上/向下计数模式，且都可以产生DMA请求，捕获/比较通道4个，16bit（TIM9_{TIM14）只能向上计数，不能产生DMA请求，捕获/比较通道只有2个，没有这三种都无互补输出，都能应用于定时器技术，PWM输出，输入捕获，输出比较。可以认为TIM9}TIM14是TIM2&TIM5&TIM3&TIM4的简单版本。
3）基本定时器（TIM6&TIM7）是16bit，支持向上、向下、向上/向下计数，可以产生DMA请求，没有捕获/比较通道和互补输出，只能用于驱动DAC。
三、通用定时器的特性(以TIM2.TIM3,TIM4.TIM5为例)

1）16bit/32bit递增、递减、递增/递减（中心对齐）计数模式，自动重载计数器；
2）16bit可编程预分频器（可实时修改），用于对计数器时钟进行分频，分频系数介于1~65535之间；
3）多达4个独立通道
–输入捕获
–输出比较
–PWM生成（边沿和中心对齐模式）
–单脉冲模式输出
4）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）同步电路
5）如下事件发生时，可以产生中断/DMA请求（6个独立的IRQ/DMA请求生成器）
更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化（通过软件或内部/外部触发）
触发事件（计数器启动、停止、初始化或由内部/外部触发计数）
输入捕获
输出比较
会吃针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
触发输入作为外部时钟或按周期的电流管理
6）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）
7)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us到几个毫秒之间调整。SMT32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。

四、计数器模式

通用定时器可以向上、向下、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：计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)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
向上/向下双向计数模式（中央对齐模式）

五、定时器框图分析

框图可以分为以下4个部分
第一部分：定时器时钟源

定时器时钟可由下列时钟源提供：

内部时钟（CK_INT）(内部RCC提供的时钟)
外部时钟模式1：外部输入引脚（TIx）
外部时钟模式2：外部触发输入（ETR），仅适用于TIM2,TIM3,TIM4
内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另外一个定时器的预分频器，例如可以将定时器配置为定时器2的预分频器

第二部分：时基单元：主要包括预分频寄存器(TIMx_PSC)、自动重装载寄存器（TIMx_ARR）、计数器寄存器(TIMx_CNT)

第三部分：输入捕获通道

第四部分：输出比较通道

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎