stm32知识点-定时器

STM32内部定时器

103系列最多8个定时器

三种定时器区别

通用定时器描述

STM3 的通用 TIMx (TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5)定时器功能特点包括：

位于低速的APB1总线上(APB1)

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 之间的任意数值。

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（可以用 1 个定时器控制另外一个定时器）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：计数器向上溢出/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 时钟控制器预分频器，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。

通用定时器工作框图

上框图详解

定时器中断

所需配置部分：时钟源选择和时基部分，即工作框图上半部分

时钟选择

计数器时钟可以由下列时钟源提供：

①内部时钟(CK_INT)

Tout（溢出时间）=（ARR+1)(PSC+1)/Tclk

Tclk---->由时钟发生器决定，若是RCC时钟则为36M或者72M

②外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)

③外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)

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，如可以配置一个定时器Timer1而作为另一个定时器Timer2的预分频器

计数模式详解

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。

①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溢出事件。

②向下计数模式：计数器从自动装入的值(TIMx_ARR)开始向下计数到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。

③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。

相关寄存器

计数器当前值寄存器CNT

预分频寄存器TIMx_PSC

自动重装载寄存器（TIMx_ARR)

控制寄存器1（TIMx_CR1）

DMA中断使能寄存器（TIMx_DIER）

所需库函数

定时器初始化

void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);

定时器之PWM

工作流程

ARR ----决定pwm周期 CCRx---决定占空比

工作过程

以模式1为例

CCR1:捕获比较(值)寄存器（x=1,2,3,4--四个通道):设置比较值。

CCMR1: OC1M[2:0]位：对于PWM方式下，用于设置PWM模式1【110】或者PWM模式2【111】

CCER:CC1P位：输入/捕获1输出极性。0：高电平有效，1：低电平有效。

CCER:CC1E位：输入/捕获1输出使能。0：关闭，1：打开

void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

自动重载的预装载寄存器

void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);

ARPE=1,ARR立即生效，APRE=0,ARR下个比较周期生效

相关库函数和配置结构体

void TIM_OCxInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
typedef struct
{
  uint16_t TIM_OCMode;  //PWM模式1或者模式2
  uint16_t TIM_OutputState; //输出使能 OR失能
  uint16_t TIM_OutputNState;//互补输出使能状态
  uint16_t TIM_Pulse; //比较值，写CCRx
  uint16_t TIM_OCPolarity; //比较输出极性
  uint16_t TIM_OCNPolarity;
  uint16_t TIM_OCIdleState; 
  uint16_t TIM_OCNIdleState;
} TIM_OCInitTypeDef;

PWM输出配置步骤：

① 使能定时器3和相关IO口时钟。

使能定时器3时钟：RCC_APB1PeriphClockCmd();

使能GPIOB时钟：RCC_APB2PeriphClockCmd();

② 初始化IO口为复用功能输出。函数：GPIO_Init();

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

③这里我们是要把PB5用作定时器的PWM输出引脚，所以要重映射配置，

所以需要开启AFIO时钟。同时设置重映射。

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);

④ 初始化定时器：ARR,PSC等：TIM_TimeBaseInit();

⑤ 初始化输出比较参数:TIM_OC2Init();

⑥ 使能预装载寄存器： TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);

⑦ 使能定时器。TIM_Cmd();

⑧ 不断改变比较值CCRx，达到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2();

定时器之输入捕获

STM32 输入捕获工作过程

STM32 输入捕获工作过程（通道1为例）

一句话总结工作过程：通过检测TIMx_CHx上的边沿信号，在边沿信号发生跳变（比如上升沿/下降沿）的时候，将当前定时器的值(TIMx_CNT)存放到对应的捕获/比较寄存器（TIMx_CCRx)里面，完成一次捕获。

上图各部分分段详情

步骤1：设置输入捕获滤波器（通道1为例）

步骤2：设置输入捕获极性（通道1为例）

步骤3：设置输入捕获映射通道（通道1为例）

步骤4：设置输入捕获分频器（通道1为例）

步骤5：捕获到有效信号可以开启中断

相关库函数

DEADTIME CONTROL

相对无效状态的时间或空间 ，在变频电源驱动中，两路PWM分别控制开关管，开关管交替导通之间就要插入一个死区，不然两个同时导通就会造成短路