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STM32的定時器功能很強大，學習起來也很費勁兒. 其實手冊講的還是挺全面的，只是無奈TIMER的功能太復雜，所以顯得手冊很難懂，我就是通過這樣看手冊：while(!SUCCESS){看手冊…}才搞明白的!所以接下來我以手冊的順序為主線，增加一些自己的理解，并通過11個例程對TIMER做個剖析。實驗環境是STM103V100的實驗板，MDK3.2+Library2.東西都不怎么新，湊合用…… TIMER主要是由三部分組成： 1、 時基單元。 2、 輸入捕獲。 3、 輸出比較。 還有兩種模式控制功能：從模式控制和主模式控制。 一、 框圖 讓我們看下手冊，一開始是定時器的框圖，這里面幾乎包含了所有定時器的信息，您要是能看明白，那么接下來就不用再看別的了… 為了方便的看圖，我對里面出現的名詞和符號做個注解： TIMx_ETR:TIMER外部觸發引腳 ETR:外部觸發輸入 ETRP:分頻后的外部觸發輸入 ETRF:濾波后的外部觸發輸入 ITRx:內部觸發x(由另外的定時器觸發) TI1F_ED:TI1的邊沿檢測器。 TI1FP1/2:濾波后定時器1/2的輸入 TRGI:觸發輸入 TRGO:觸發輸出 CK_PSC:應該叫分頻器時鐘輸入 CK_CNT:定時器時鐘。（定時周期的計算就靠它） TIMx_CHx:TIMER的輸入腳 TIx:應該叫做定時器輸入信號x ICx:輸入比較x ICxPS:分頻后的ICx OCx:輸出捕獲x OCxREF:輸出參考信號 關于框圖還有以下幾點要注意： 1、 影子寄存器。 2、 輸入濾波機制 3、 輸入引腳和輸出引腳是相同的。 二、時基單元 時基單元有三個部分：CNT、PSC、ARR。CNT的計數方式分三種：向上、向下、中央對齊。通俗的說就是0—ARR、ARR—0、0—(ARR-1)—ARR—1. 三、時鐘源的選擇 這個是難點之一。從手冊上我們看到共有三種時鐘源： 1、 內部時鐘。 也就是選擇CK_INT做時鐘，這個簡單，但是有一點要注意，定時器的時鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個倍頻器，當APB1的預分頻系數為1時，這個倍頻器不起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率；當 APB1的預分頻系數為其它數值(即預分頻系數為2、4、8或16)時，這個倍頻器起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。 例如AHP72M，APB12分頻36M，那么TIMER就是APB1的2倍頻，即72M。 怎么選擇時鐘模式1呢？只要將SMCR中SMS[2:0]弄成000就好了 SMCR 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10 ETP | ECE | ETPS[1:0] | ETF[3:0] | MSM | TS[2:0] | | SMS[2:0] |
2、 外部時鐘模式1 這個比較麻煩，時鐘源選擇的其實就是TRGI（觸發輸入），但觸發輸入選擇挺多的，共8個……。看框圖，他們是：ITRx、TI1F_ED、 TI1FP1、TI2FP2、ETRF ITRx的東西跟定時器的級聯有關，暫時不管他。要進入這種時鐘模式首先置SMS為111，當然這還沒完，不像內部時鐘那樣，什么都配好了，這里你還得配置一下別的參數，比如選擇TI1FP1,自然要對輸入通道1的參數配置好，這樣時鐘才能按你需要的方式進來。就是配框圖這塊 相關寄存器 CCMR1（輸入） IC2F[3:0] | IC2PSC[1:0] | CC2S[1:0] | IC1F[3:0] | IC1PSC[1:0] | CC1S[1:0] |
CCER 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | CC4P | CC4E | | | CC3P | CC3E | | | CC2P | CC2E | | | CC1P | CC1E |
SMCR 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10 ETP | ECE | ETPS[1:0] | ETF[3:0] | MSM | TS[2:0] | | SMS[2:0] |
在CCMR1寄存器里選擇好相應的輸入(CC1S)和濾波(IC1F)后再配置好輸入極性（CCIP）然后在SMCR中選擇觸發源（TS[2:0]）為TI1這樣輸入通道就配好了!最后選擇SMS為111，開啟時鐘（CR1中的CEN）。現在時鐘就是從TI1上的輸入了，可以接個時鐘源進行計數之類的。同理，如果要用ETR就把它相關通道配好就可以了。 3、 外部時鐘模式2 選擇外部輸入作為時鐘，看框圖： 從圖上可以看出ETR可以直接作為時鐘輸入也可以通過觸發輸入（TRGI）來作為時鐘輸入即在時鐘模式1中觸發源選擇為ETR，兩個效果上是一樣的，看起來好像這個外部時鐘模式2沒什么用處，實際上不是的，他可以跟一些從模式（復位、觸發、門控）進行組合。比如當從模式選為觸發時，我們不可能再通過觸發源選擇ETR了，因為從模式控制器被占了，好在有外部時鐘模式2，我們選擇這種模式后就可以把兩者組合在一起完成一些功能了。 總結一下，STM32的時鐘選擇比較特別，在SFR中關于時鐘選擇配置位不再一塊，不是說兩個位在一起00、01、11就選擇了而是由 SMCR中SMS和ECE來控制，這樣感覺可以吧內部時鐘與外部模式2同時打開（SMS:000,ECE:1），也可以吧外部模式1和外部模式2同時打開(SMS:111,ECE：1)，實際上上述兩種方式用的都是外部時鐘2. 四、捕獲比較通道 這就是我說的定時器三個組成部分中的兩個部分了。核心是那個捕獲比較寄存器。 看框圖 異或那塊先不管他，好像跟編碼器有關，輸入有個特色就是可以把TI的輸入搞到CC1上去，也可以把T2的輸入搞到CC1上去，其實也可以把T1搞到CC1上去同時把T1搞到CC2上去，這樣就有了后來的PWM輸入。 輸出上的特色是不直接輸出，而是有個OC1REF，這樣可以定義高有效還是低有效，輸出自己需要的有效電平。 五、做實驗 講了這么多你一定煩了吧，那么讓我們搞點實際的吧，通過做實驗來熟悉定時器，用到新知識時再在其中加以介紹。 實驗一：TIMER-1：定時器上溢，中斷中取反LED.現象：LED 周期2秒閃爍。主要代碼如下：TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000; //ARR的值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //采樣分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上計數模式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_PrescalerConfig(TIM2,0x8C9F,TIM_PSCReloadMode_Immediate);//時鐘分頻系數36000，所以定時器時鐘為2KTIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);//禁止ARR預裝載緩沖器TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //開啟時鐘解釋一下，首先得配好ARR，這是必須地。然后配置預分頻，為什么我先配為0再用TIM_PrescalerConfig(TIM2,0x8C9F,TIM_PSCReloadMode_Immediate)配呢，原來PSC也有個預裝載功能，卻不像ARR和CRR那樣有相關的位控制立即裝載或更新事件裝載。也就是說只能更新事件來裝載。在上面函數中手工產生了一個更新事件，使PSC立刻生效。CK_DIV暫時沒用到。計數模式配置為向上計數。然后在中斷中做下LED取反就可以了。 溢出周期怎么算？在這個實驗里AHB為72M，APB1為36M，所以CK_INT為72M，36000分頻變為2K.ARR=2000，所以1秒溢出1次。 相關寄存器： CR1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | | | | | CKD[1:0] | ARPE | CMS[1:0] | DIR | OPM | URS | UDIS | CEN |
ARR PSC 接下來的4個實驗跟輸出通道有關系 實驗2 TIMER-2:強置輸出 現象：LED 常亮 例子比較簡單關鍵是配好輸出通道 CCER 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | CC4P | CC4E | | | CC3P | CC3E | | | CC2P | CC2E | | | CC1P | CC1E |
CCMR（輸出） OC2CE | OC2M[2:0] | OC2PE | OC2FE | CC2S | OC1CE | OC1M[2:0] | OC1PE | OC1FE | CC1S |
將通道1配為輸出，輸出使能，輸出極性選擇好，輸出模式選擇好就可以了。在V100實驗板上PC6-9接了LED，剛好對應著TIMER3重映射后的輸出，注意程序里的AFIO函數。 實驗3 TIMER-3:輸出比較 現象：LED 2秒的周期閃爍。 跟上個實驗配置大致相同，只是把輸出模式改為翻轉功能，并且CRR要配好，當CRR=CNT時翻轉輸出。 實驗4 TIMER-4:PWM輸出 現象：輸出4種不同占空比的PWM波，4個LED亮度不同。 實驗5 TIMER-7:單脈沖方式 現象：LED 只閃爍一次。 將上個實驗加一句話 TIM_SelectOnePulseMode(TIM3,TIM_OPMode_Single); //設置單脈沖模式 就是這個實驗。其實手冊上關于此實驗的本意是由一個外部觸發使能計數器，然后產生一個脈沖的，這里還沒涉及從模式所以簡化處理。 涉及寄存器 CR1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | | | | | CKD[1:0] | ARPE | CMS[1:0] | DIR | OPM | URS | UDIS | CEN |
接下來再做兩個輸入的實驗 實驗6 TIMER-5：輸入捕獲模式。 現象：通過V100的JOYSTICK鍵的SELECT鍵進入捕獲，硬件仿真看CRR的值。 首先是基本的配置：ARR的值、時鐘PSC、采樣CKD、計數方式。 然后配置輸入通道。 選擇輸入捕獲模式、輸入極性、把T1配到CC1上、選好輸入的濾波跟分頻，就可以了。 講下輸入濾波功能，在此實驗中Fdts=CK_INT/2,Fsample=Fdts/4,所以定時器時鐘為2K，所以采樣周期為4ms。才8次的話周期小于32ms的干擾會濾除。 相關寄存器 CR1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | | | | | CKD[1:0] | ARPE | CMS[1:0] | DIR | OPM | URS | UDIS | CEN |
PSC ARR CCMR1（輸入） IC2F[3:0] | IC2PSC[1:0] | CC2S[1:0] | IC1F[3:0] | IC1PSC[1:0] | CC1S[1:0] |
CCER 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 | | CC4P | CC4E | | | CC3P | CC3E | | | CC2P | CC2E | | | CC1P | CC1E |
實驗7 TIMER-6:PWM輸入 現象：由TIMER3輸出通道1產生一路周期2秒占空比50%的PWM波，飛線到TIMER4的輸入通道1，有TIMER4來測量該PWM得周期和占空比。 在做實驗之前引入三種從模式控制：復位、觸發、門控。通過SMCR選擇后可以進入這三種從模式 SMCR 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10 ETP | ECE | ETPS[1:0] | ETF[3:0] | MSM | TS[2:0] | | SMS[2:0] |
SMS: 100 101 110 復位 門控 觸發 所謂從模式簡單理解就是受控于別人了，包括何時啟動、何時停止、何時復位。相關作用請看手冊。提示一點就是進入這三種模式后時鐘是誰的問題？肯定不是外部時鐘1了，可以是內部時鐘和外部時鐘2. 接著看實驗，PWM方式的原理是這樣的，如前文提到過輸入時可以把T1映射到CC1上去同時映射到CC2上，將CC1和CC2的捕獲邊沿搞成相反的，比如CC1捕獲T1上升沿，CC2捕獲T1下降沿，還要再設置T1為復位從模式，上升沿有效，這樣T1上升沿后計數器開始計數。下降沿CC2捕獲發生，此為PWM占空比，在來一個上升沿，CC1捕獲發生此為PWM周期。注意CC1捕獲的第一次無效。 這是從模式跟輸入捕獲的一種組合使用，從模式還可以跟輸出比較組合使用。比如手冊上的單脈沖實驗。 接著做4個實驗跟定時器的級聯和定時器同步有關系，在實驗前先得說說主模式的問題。在CR2寄存器中的MMS位決定了定時器的主模式方式，即決定TRGO.幾種方式可以參看手冊。要說明一點就是一個定期器既可以是主模式同時它也是從模式，這就好像你是一個中層干部一樣，既可以領導別人同時又被別人領導，這個不沖突的。 簡單介紹下4個實驗。 實驗8 TIMER-8: TIMER2作為TIMER3的分頻器. 現象：LED以10秒周期閃爍。 TIMER3配置為PWM輸出，但是始終有TIMER2的溢出時間頻率來提供，其溢出頻率為100Hz所以TIMER3PWM的周期為10S. 實驗9 TIMER-9:TIMER2來使能TIMER3. 現象：LD1前15秒以1秒的周期閃爍，后15秒熄掉，然后下個15秒再閃爍如此循環。 在這個實驗里TIEMR3輸出一個周期1秒的PWM波，仍然驅動LD1閃爍。同時從模式配成門控模式，TIEMR2將OC1作為TRGO，OC1是一個周期30S占空比50%的PWM波。 實驗10 TIMER-10: IMER2啟動TIMER3 現象：上電后延遲15秒LD1以1秒的周期閃爍。 此實驗跟上個實驗配置差不多只要把TIMER3有門控改為觸發方式即可。 實驗11 TIMER-11: TIMER4的通道1同時出發TIMER4和TIMER3兩個定時器 現象：按下JOYSTICK的“選擇”鍵同時出發兩個定時器開始。同時TIMER3驅動LD1以1秒周期閃爍。 以上4個實驗實際上是主模式和從模式的組合以及主模式和外部時鐘1的組合。其實根據自己的需要還可以做出多種組合，這就是STM32定時器強大的地方。 最后多熟悉下庫函數，關于TIM的庫（2.0版本），本人認為有兩點錯誤： 1、 TIM.C中CR1_CounterMode_Mask 的值為0x039F應該改為0x038F這樣才能覆蓋CR1的DIR位。2、 TIM.C中TIM_PrescalerConfig函數原文if (TIM_PSCReloadMode == TIM_PSCReloadMode_Immediate){TIMx->EGR |= TIM_EventSource_Update;}else{TIMx->EGR &= TIM_EventSource_Update;}紅色的這句好像不對吧？應該TIMx->EGR&=～ TIM_EventSource_Update;才對吧。 stm32通用定時器 STM32的定時器是個強大的模塊，定時器使用的頻率也是很高的，定時器可以做一些基本的定時，還可以做PWM輸出或者輸入捕獲功能。 時鐘源問題： 名為TIMx的有八個，其中TIM1和TIM8掛在APB2總線上，而TIM2-TIM7則掛在 APB1總線上。其中TIM1&TIM8稱為高級控制定時器（advanced controltimer).他們所在的APB2總線也比APB1總線要好。APB2可以工作在72MHz下，而APB1最大是36MHz。 定時器的時鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個倍頻器。 下面以定時器2~7的時鐘說明這個倍頻器的作用：當APB1的預分頻系數為1時，這個倍頻器不起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率；當APB1的預分頻系數為其它數值(即預分頻系數為2、4、8或16)時，這個倍頻器起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。 假定AHB=36MHz，因為APB1允許的最大頻率為36MHz，所以APB1的預分頻系數可以取任意數值；當預分頻系數=1時，APB1=36MHz，TIM2~7的時鐘頻率=36MHz(倍頻器不起作用)；當預分頻系數=2時，APB1=18MHz，在倍頻器的作用下，TIM2~7的時鐘頻率=36MHz。 有人會問，既然需要TIM2~7的時鐘頻率=36MHz，為什么不直接取APB1的預分頻系數=1？答案是：APB1不但要為TIM2~7提供時鐘，而且還要為其它外設提供時鐘；設置這個倍頻器可以在保證其它外設使用較低時鐘頻率時，TIM2~7仍能得到較高的時鐘頻率。 再舉個例子：當AHB=72MHz時，APB1的預分頻系數必須大于2，因為APB1的最大頻率只能為36MHz。如果APB1的預分頻系數=2，則因為這個倍頻器，TIM2~7仍然能夠得到72MHz的時鐘頻率。能夠使用更高的時鐘頻率，無疑提高了定時器的分辨率，這也正是設計這個倍頻器的初衷。 TIM通用定時器配置步驟： 1.配置TIM時鐘 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);2.定時器基本配置void TIM2_Configuration(void){ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; // TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure ; TIM_DeInit(TIM2); //復位TIM2定時器 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 5; // 2.5ms TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 36000; // 分頻36000 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 時鐘分頻 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //計數方向向上計數 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); }TIM_Period設置了在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值。它的取值必須在0x0000和0xFFFF之間。TIM_Prescaler設置了用來作為TIMx時鐘頻率除數的預分頻值。它的取值必須在0x0000和0xFFFF之間。TIM_ClockDivision的作用是做一段延時，一般在特殊場合的時候會用到，可不關心。TIM_CounterMode選擇了計數器模式。 TIM_CounterMode_Up TIM向上計數模式 TIM_CounterMode_Down TIM向下計數模式 TIM_CounterMode_CenterAligned1 TIM中央對齊模式1計數模式 TIM_CounterMode_CenterAligned2 TIM中央對齊模式2計數模式 TIM_CounterMode_CenterAligned3 TIM中央對齊模式3計數模式單片機時鐘頻率72MHz，APB1 二分頻36MHz，故TIM2自動2倍頻至72MHz，故定時器中斷頻率為72000000/36000/5=400Hz3.使能定時器中斷TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);4.配置NVIC。 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQChannel; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 4; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);5.寫中斷函數void TIM2_IRQHandler(void){......//中斷處理} | 
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