STM32F4_定时器精讲(TIM)

目录

1. 什么是定时器？

2. STM32定时器简介

2.1 高级控制定时器 TIM1和TIM8

2.1.1 TIM1和TIM8简介

2.1.2 时基单元

2.1.3 计数器模式

2.1.4 重复计数器

2.1.5 时钟选择

2.1.6 捕获/比较通道

2.1.7 输入捕获模式

2.1.8 其他功能

2.2 通用定时器 TIM2到TIM5、TIM9到TIM14

2.2.1 相关重要寄存器

3. 库函数配置定时器中断

4. 实验程序：

4.1 程序中通用定时器时钟计算？

4.2 程序代码

4.2.1 main.c

4.2.2 Timer.c

4.2.3 Timer.h

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1. 什么是定时器？

        定时器 顾名思义就是一个定时的器件。给定定时器一个初值，当定时器达到给定的初值时，会通知CPU或者其他处理器去做他们该做的事。可以理解为我们日常的闹钟，设置一个时间，该事件到达后，闹钟会提醒我们去做该做的事。

        定时器 可以认为是一个计数器；给定计数器一个初值，每当计数一次，就会走过一个固定的时间（等同于我们的钟表，固定的进行扫描），当达到我们给定的初值时，该定时器就完成了自己的使命，产生定时器中断，执行中断函数中的程序命令（等同于闹钟响了，提醒我们该做更重要的事是一个意思）。

2. STM32定时器简介

        STM32F4 板载了高级控制定时器（TIM1和TIM8）、通用定时器（TIM2到TIM5）、通用定时器（TIM9到TIM14）以及基本定时器（TIM6和TIM7）等，总共达14个定时器之多。

三种定时器的区别：

2.1 高级控制定时器 TIM1和TIM8

2.1.1 TIM1和TIM8简介

高级控制定时器TIM1和TIM8包含一个16位的自动重载计数器（重载的意思是该计数器板载了重载寄存器，当对重载寄存器写入相关命令后，可将重载寄存器的值写入到计数器中），该计数器由可编程预分频器驱动。

此类定时器可以用于测量输入信号的脉冲宽度（输入信号的脉冲宽度：通过对51的学习，脉冲宽度会影响PWM，在对某些外设的调速中起重要作用），或者生成输出波形。

2.1.2 时基单元

可编程高级控制定时器的主要模块是一个16位计数器及其相关的自动重载寄存器。计数器可递增计数、递减计数、交替进行递增递减计数。计数器的时钟可通过预分频器进行分频。

时基单元包括：计数器寄存器（TIMx_CNT）、预分频器寄存器（TIMx_PSC）、自动重载寄存器（TIMx_ARR）、重复计数器寄存器（TIMx_RCR）

自动重载寄存器是预装载的。对自动重载寄存器执行写入或读取操作时会访问预装载寄存器。计数器由预分频器输出CK_CNT提供时钟，仅当TIMx_CR1寄存器中的计数器启动位（CEN）置1时，才会启动计数器。

注意：计数器将在TIMx_CR1寄存器的CEN位置1时刻的一个时钟周期后开始计数。

预分频器：预分频器可对计数器时钟频率进行分频，分频系数介于1和65536之间。该预分频器基于预分频寄存器TIMx_PSC的16位寄存器所控制的16位计数器。

2.1.3 计数器模式

递增计数模式：

在递增计数模式下，计数器从0计数到自动重载值（TIMx_ARR寄存器的内容），然后重新从0开始计数并生成计数器上溢事件。

如果使用重复计数器，则当递增计数的重复次数达到重复计数器寄存器中编程的次数加一次(TIMx_RCR+1）后，将升成更新时间UEV。否则将在每次计数器上溢时产生更新事件。

将TIMx_EGR寄存器的UG位置1时，也会产生更新事件；通过软件将TIMx_CR1寄存器中的UDIS位置1可禁止UEV事件。

发生更新事件时，将更新所有寄存器且将更新标志(TIMx_SR状态寄存器中的UIF位)置1。

递减计数模式：

在递减计数模式下，计数器从自动重载值(TIMx_ARR重载寄存器的内容)开始递减计数到0，然后重新开始从自动重载值开始计数并生成计数器下溢事件。

如果使用重复计数器，则当递减计数的重复次数达到重复计数器寄存器中编程的次数加一次(TIMx_RCR+1) 后，将生成更新事件 (UEV)。否则，将在每次计数器下溢时产生更新事件。

将 TIMx_EGR 寄存器的 UG 位置 1（通过软件或使用从模式控制器）时，也将产生更新事件。通过软件将 TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位置 1 可禁止 UEV 更新事件。

发生更新事件时，将更新所有寄存器且将更新标志（TIMx_SR 寄存器中的 UIF 位）置 1。

中心对齐模式(递增/递减计数)：

在中心对齐模式下，计数器从0开始计数到自动重载值(TIMx_ARR寄存器的内容) - 1，生成计数器上溢事件；然后从自动重载值开始向下计数到1生成计数器下溢事件。之后从0开始重新计数。

每次发生计数器上溢和下溢时都会生成更新事件，或将 TIMx_EGR 寄存器中的 UG 位置 1 （通过软件或使用从模式控制器）也可以生成更新事件。这种情况下，计数器以及预分频器计数器将重新从 0 开始计数。通过软件将 TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位置 1 可禁止 UEV 更新事件。

2.1.4 重复计数器

当重复寄存器TIMx_RCR达到0时，才会生成更新事件。这在生成PWM信号时很有用。

每当发生N+1个计数器上溢或下溢（其中，N是TIMx_RCR重复计