STM32的定时器概念-从基本到高级定时器由底层到配置使用-基本和高级TIM使用的初始化-用通用TIM输出四路PWM波

本文详细介绍了STM32F1系列中的定时器，包括基本定时器、通用定时器和高级定时器的特点与功能。解释了定时器的时基单元、计数模式、中断配置等内容，并提供了基本定时器和PWM波输出的编程实例。

TIM定时器

STM32F1 系列中，除了互联型的产品，共有 8 个定时器，分为基本定时器，通用定时器和高级定时器。基本定时器 TIM6 和 TIM7 是一个 16 位的只能向上计数的定时器，只能定时，没有外部 IO。通用定时器 TIM2/3/4/5 是一个 16 位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，每个定时器有四个外部 IO。高级定时器 TIM1/8是一个 16 位的可以向上/下计数的定时器，可以定时，可以输出比较，可以输入捕捉，还可以有三相电机互补输出信号，每个定时器有 8 个外部 IO。

stm32定时器分类

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基本定时器-BASIC_TIM

下面我们分开介绍先介绍基本定时器 -BASIC-TIM
基本定时器的核心是时基，不仅基本定时器有，通用定时器和高级定时器也有。
基本定时器功能框图
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①时钟源

定时器时钟 TIMxCLK，即内部时钟 CK_INT，经 APB1(36M) 预分频器后分频提供，如果APB1 预分频系数等于 1，则频率不变，否则频率乘以 2，库函数中 APB1 预分频的系
数是 2，即 PCLK1=36M，所以定时器时钟 TIMxCLK=36*2=72M。 关于这个的基本定时器的时钟源我们只需要知道是72M就行了

②计数器时钟 CK_INT

定时器时钟经过 PSC 预分频器之后，即 CK_CNT，用来驱动计数器计数。PSC 是一个
16 位的预分频器，可以对定时器时钟 TIMxCLK 进行 1~65536 之间的任何一个数进行分频。具体计算方式为：CK_CNT=TIMxCLK/(PSC+1)=**72M/PSC+1;**预分频器PSC

③计数器

计数器 CNT 是一个 16 位的计数器，只能往上计数，最大计数值为 65535。当计数达
到自动重装载寄存器的时候产生更新事件，并清零从头开始计数。

④自动重装载寄存器

自动重装载寄存器 ARR 是一个 16 位的寄存器，这里面装着计数器能计数的最大数
值。当计数到这个值的时候，如果使能了中断的话，定时器就产生溢出中断。

定时时间的计算

定时器的定时时间等于计数器的中断周期乘以中断的次数。计数器在 CK_CNT 的驱动
下，计一个数的时间则是 CK_CLK 的倒数，等于：1/（TIMxCLK/(PSC+1)），产生一次中断的时间则等于：1/（CK_CLK * ARR）。如果在中断服务程序里面设置一个变量 time，用来记录中断的次数，那么就可以计算出我们需要的定时时间等于： 1/CK_CLK * (ARR+1)time。这里官方给的优点绕计算定时器溢出时间记住这个：Tout=(ARR+1)(PSC+1)/Tclk;Tclk=72M；

定时器初始化结构体详解

typedef struct
{
   
   
  uint16_t TIM_Prescaler;     //预分频系数  就是PSC的值      0~65535
  uint16_t TIM_CounterMode;       //计数模式
  uint16_t TIM_Period;           //自动装载的计数值 就是ARR   0~65535
  uint16_t TIM_ClockDivision;      //时钟分频  在技术模式下用不到
  uint8_t TIM_RepetitionCounter;      //重复次数
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;

CounterMode计数模式

#define TIM_CounterMode_Up                 ((uint16_t)0x0000)
#define TIM_CounterMode_Down               ((uint16_t)0x0010)
#define TIM_CounterMode_CenterAligned1     ((uint16_t)0x0020)
#define TIM_CounterMode_CenterAligned2     ((uint16_t)0x0040)
#define TIM_CounterMode_CenterAligned3     ((uint16_t)0x0060)

虽然定时器基本初始化结构体有 5 个成员，但对于基本定时器只需设置其中两个就可
以，想想使用基本定时器就是简单。

我们先写一个基本定时器实验
编程要点：(1) 开定时器时钟 TIMx_CLK, x[6,7]；
(2) 初始化时基初始化结构体；
(3) 使能 TIMx, x[6,7] update 中断；
(4) 打开定时器；
(5) 编写中断服务程序

我们这次用的是基本定时器，通用定时器和高级定时器要比基本的功能要多通用定时器和高级定时器的定时编程要点跟基本定时器差不多，只是还要再选择下计数器的计数模式，是向上还是向下。因为基本定时器只能向上计数，且没有配置计数模式的寄存器，默认是向上。

宏定义部分


宏定义都知道写在哪个文件内吧就不多说了
#define BASIC_TIM6 // 如果使用 TIM7，注释掉这个宏即可

 #ifdef BASIC_TIM6 // 使用基本定时器 TIM6
 #define BASIC_TIM TIM6
 #define BASIC_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd
 #define BASIC_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM6
 #define BASIC_TIM_IRQ TIM6_IRQn
 #define BASIC_TIM_IRQHandler TIM6_IRQHandler
 
 #else // 使用基本定时器 TIM7
 #define BASIC_TIM TIM7
 #define BASIC_TIM_APBxClock_FUN RCC_APB1PeriphClockCmd
 #define BASIC_TIM_CLK RCC_APB1Periph_TIM7
 #define BASIC_TIM_IRQ TIM7_IRQn
 #define BASIC_TIM_IRQHandler TIM7_IRQHandler 
18 #endif
//基本定时器有 TIM6 和 TIM7，我们可以有选择的使用，为了提高代码的可移植性，我
们把当需要修改定时器时需要修改的代码定义成宏，默认使用的是定时器 6，如果想修改
成定时器 7，只需要把宏 BASIC_TIM6 注释掉即可。

定时器配置

// 中断优先级配置
static void BASIC_TIM_NVIC_Config(void)
{
   
   
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 
    // 设置中断组为0
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);		
		// 设置中断来源
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = BASIC_TIM_IRQ ;	
		// 设置主优先级为 0
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;	 
	  // 设置抢占优先级为3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;	
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/*
 * 注意：TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体里面有5个成员，TIM6和TIM7的寄存器里面只有
 * TIM_Prescaler和TIM_Period，所以使用TIM6和TIM7的时候只需初始化这两个成员即可，
 * 另外三个成员是通用定时器和高级定时器才有.
 *-----------------------------------------------------------------------------
 *typedef struct
 *{ TIM_Prescaler            都有
 *	TIM_CounterMode			     TIMx,x[6,7]没有，其他都有
 *  TIM_Period               都有
 *  TIM_ClockDivision        TIMx,x[6,7]没有，其他都有
 *  TIM_RepetitionCounter    TIMx,x[1,8,15,16,17]才有
 *}TIM_TimeBaseInitTypeDef; 
 *-----------------------------------------------------------------------------
 */
static void BASIC_TIM_Mode_Config(