STM32定时器深入学习
STM32定时器分为三种定时器
高级定时器 TIM1和TIM8
通用定时器 TIM2、TIM3、TIM4、TIM5
基本定时器 TIM6、TIM7
三种定时器都是16位的自动装载计数器组成,由一个可编程的预分频器驱动。
1、高级定时器(TIM1、TIM8)
1.1 高级定时器的简介
1、测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)2、输出波形 ( 输出比较、PWM、嵌入死区时间的互补 PWM 等 ) 。3、使用定时器预分频器和RCC 时钟控制预分频器,可以实现脉冲宽度和波形周期的调节。4、高级控制定时器 (TIM1 和 TIM8) 和通用定时器 (TIMx) 是完全独立的,不共享任何资源。
1.2 高级定时器的功能
- 16位向上、向下、向上/下自动装载计数器
- 16位可编程(实时修改)预分频器,计数器时钟频率的分频系数为1~65535之间的任意数值
- 多达4个独立通道:1、输入捕获 2、输出比较 3、PWM生成 4、单脉冲模式输出
- 死区时间可编程的互补输出
- 使用外部信号控制定时器和定时器互联的同步电路
- 允许在指定数目的计数器周期之后更新定时器寄存器的重复计数器
- 刹车输入信号可以将定时器输出信
- 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
- 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理
- 如下事件发生时产生中断/DMA:
─ 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 )─ 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 )─ 输入捕获─ 输出比较─ 刹车信号输入
1.3高级控制定时器框图
上图中,对应了四种独立通道。(左下) 输入、(右下)输出
时基单元
● 计数器寄存器(TIMx_CNT) CNT负责计数,到达设定值产生一个溢出标志位
● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC) 对进来的频率进行分类,然后给CNT计数器
● 自动装载寄存器 (TIMx_ARR) 当CNT达到设定值,从新开始
● 重复次数寄存器 (TIMx_RCR) 记录溢出的次数(产生PWM有用)
计数器模式
1、中央对齐模式(向上/向下模式) 2、向上计数模式 3、向下计数模式
1.4 定时器时钟的选择
定时器可以由下面四种时钟源进行提供:(TIMx_SMCR = xxx)
1、内部时钟(CK-INT) (TIMx_SMCR = 000) 内部时钟
2、外部时钟模式1,外部输入引脚 (TIMx_SMCR = 111) 进行输入端的计数(上或下)
3、外部时钟模式2,外部触发输入ETR 计数器在外部触发ETR的计数(上升或下降沿)
4、内部触发输入(ITRx):使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器
1.5 捕获/比较通道
每一个捕获 / 比较通道都是围绕着一个捕获 / 比较寄存器 ( 包含影子寄存器 )。捕获 / 比较模块由一个预装载寄存器和一个影子寄存器组成。读写过程仅操作预装载寄存器。
- 在捕获模式下,捕获发生在影子寄存器上,然后再复制到预装载寄存器中。
- 在比较模式下,预装载寄存器的内容被复制到影子寄存器中,然后影子寄存器的内容和计数器 进行比较。
1.5 PWM模式(脉冲宽度调制)
脉冲宽度调制模式可以产生一个由TIMx_ARR寄存器来确定频率,由TIMx_CCRx寄存器确定占空 比的信号。
● 进入中央对齐模式时,使用当前的向上 / 向下计数配置;这就意味着计数器向上还是向下计数取决于 TIMx_CR1 寄存器中 DIR 位的当前值。此外,软件不能同时修改 DIR 和 CMS 位。● 不推荐当运行在中央对齐模式时改写计数器,因为这会产生不可预知的结果。
1.6 互补输出和死区插入
高级控制定时器(TIM1
和
TIM8)
能够输出两路互补信号,并且能够管理输出的瞬时关断和接通。 这段时间通常被称为死区,用户应该根据连接的输出器件和它们的特性(
电平转换的延时、电源开关的延时等)
来调整死区时间。
1.7 单脉冲模式
单脉冲模式(OPM)
是前述众多模式的一个特例。这种模式允许计数器响应一个激励,并在一个程序可控的延时之后产生一个脉宽可程序控制的脉冲。
TIM1和TIM8相关寄存器
控制寄存器 1(TIMx_CR1)
控制寄存器 2(TIMx_CR2)
从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)
DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
状态寄存器(TIMx_SR)
事件产生寄存器(TIMx_EGR)
捕获/比较模式寄存器 1(TIMx_CCMR1)
捕获/比较模式寄存器 2(TIMx_CCMR2)
捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)
捕获/比较寄存器 1(TIMx_CCR1)
捕获/比较寄存器 2(TIMx_CCR2)
捕获/比较寄存器 3(TIMx_CCR3)
捕获/比较寄存器(TIMx_CCR4)
计数器(TIMx_CNT)
预分频器(TIMx_PSC)
自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
重复计数寄存器(TIMx_RCR)
刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR)
DMA控制寄存器(TIMx_DCR)
连续模式的DMA地址(TIMx_DMAR)
2、通用定时器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)
2.1 通用定时器主要功能
- 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器
- 16位可编程(实时修改)预分频器,计数器时钟频率的分频系数为1~65536之间的任意数值
- 4个独立通道:1、输入捕获 2、输出比较 3、PWM生成 4、单脉冲模式输出
- 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
- 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
- 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理
- 如下事件发生时产生中断/DMA:
─ 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 )─ 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 )─ 输入捕获─ 输出比较
2.2 通用定时器框图
时基单元
● 计数器寄存器(TIMx_CNT) CNT负责计数,到达设定值产生一个溢出标志位
● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC) 对进来的频率进行分类,然后给CNT计数器
● 自动装载寄存器 (TIMx_ARR) 当CNT达到设定值,从新开始
通用定时器拥有的功能都是高级定时器拥有的功能,只是缺少了重复计数寄存器
3、基本定时器(TIM6、TIM7)
3.1 基本定时器主要功能
- 16位自动重装载累加计数器
- 16位可编程(可实时修改)预分频器,用于对输入的时钟按系数为1~65536之间的任意数值分频
- 触发DAC的同步电路
- 在更新事件(计数器溢出)时产生中断/DMA请求
基本定时器框图
3.2 与通用定时器的差异
1、计数模式只有计数功能(每次溢出产生溢出事件),无其他功能。
2、计数器的时钟由内部时钟(CK_INT)提供,无其他时钟输入。
基本定时器的寄存器很少
TIM6 和TIM7 控制寄存器 1(TIMx_CR1)
TIM6 和TIM7 控制寄存器 2(TIMx_CR2)
TIM6 和TIM7 DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)
TIM6 和TIM7 状态寄存器(TIMx_SR)
TIM6 和TIM7 事件产生寄存器(TIMx_EGR)
TIM6 和TIM7 计数器(TIMx_CNT)
TIM6 和TIM7 预分频器(TIMx_PSC)
TIM6 和TIM7 自动重装载寄存器(TIMx_ARR)
在这里只是对STM32定时器的理论知识进行了一些学习,但还没有进行应用,以后应用在加在这上面。