STM32F030 定时器

本文详细介绍了STM32F030系列微控制器中TIM3定时器的功能和配置方法。包括向上计数、向下计数及中心对齐模式的工作原理,以及如何通过配置实现不同的计数模式。此外,还讲解了输入捕获功能的使用,如测量脉冲宽度和频率的方法。

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一般定时器(TIM3)(参考文献:STM32F030x4/6/8/C参考手册)

TIM3介绍

TIM3主功能

功能介绍

定时器基本单元(功能图)

这里写图片描述

计数器模式

向上计数模式

计数器从0递增到auto-reload value,然后复位到0重新递增,
同时产生一个overflow event

向下计数模式

计数器从auto-reload value递减到0,然后复位到auto-reload value重新递减,
同时产生一个underflow event

中心对齐模式

计数器从0递增到auto-reload value-1,此时产生一个overflow event
然后从auto-reload value递减到1,此时产生一个underflow event
然后复位到0重新递增。

时钟源

定时器时钟源可以是以下几种之一:

  • Internal clock (CK_INT)
  • External clock mode1: external input pin (TIx)
  • External clock mode2: external trigger input (ETR)
  • Internal trigger inputs (ITRx): using one timer as prescaler for another timer

捕获/比较通道

输入捕获模式

PWM输入模式

强制输出模式

输出比较模式

PWM模式

单脉冲模式

在一个外部事件时清除OCxREF信号

编码器接口模式

定时器输入XOR功能

定时器和外部触发器同步

定时器同步

调试模式

TIM3寄存器

定时器初始化示例:

    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    /* Time base configuration */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
  /*CK_CNT = f(CK_PSC)/(TIM_Prescaler+1)*/
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
  /*tDTS = TIM_ClockDivision*tCK_INT (dead-time and sampling clock)*/
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

定时器结构体解释:

typedef struct
{
  uint16_t TIM_Prescaler;         /*定时器时钟分频器:0x0000~0xFFFF*/

  uint16_t TIM_CounterMode;       /*计数模式*/

  uint32_t TIM_Period;            /*定时周期,取值范围:0x0000~0xFFFF*/ 

  uint16_t TIM_ClockDivision;     /*!使用数字滤波器时设定定时器时钟和采样时钟间的分频比*/

  uint8_t TIM_RepetitionCounter;  /*!This parameter is valid only for TIM1. */
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;  

定时器工作模式

输入捕获模式

输入捕获模式可以用来测量脉冲宽度或者测量频率。 STM32的定时器,除了TIM6和 TIM7,其他定时器都有输入捕获功能。 STM32的输入捕获,简单的说就是通过检测 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)存放到对应的通道的捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)里面,完成一次捕获。同时还可以配置捕获时是否触发中断/DMA 等。
比如使用TIM2_CH1来捕获高电平脉宽,也就是要先设置输入捕获为上升沿检测,记录发生上升沿的时候 TIM2_CNT的值。然后配置捕获信号为下降沿捕获,当下降沿到来时,发生捕获,并记录此时的TIM2_CNT值。这样,前后两次TIM2_CNT之差,就是高电平的脉宽,同时 TIM2的计数频率我们是知道的,从而可以计算出高电平脉宽的准确时间。

### STM32 F030 定时器使用教程 #### 配置定时器以实现定时触发ADC采集 为了使STM32F030能够按照设定的时间间隔启动ADC转换,需先配置其内部定时器。具体操作如下: - **选择合适的定时器**:STM32F0系列支持多种类型的定时器,对于简单的延时或周期性事件处理,推荐选用基本定时器(TIM6/TIM7);而对于更复杂的波形生成或是捕获比较功能,则应考虑高级定时器(TIM1)[^1]。 - **初始化定时器参数**: - 设置预分频系数(PSC),用于定义计数频率; - 设定自动重装载寄存器(ARR),决定每次溢出前的最大计数值; - 启用更新中断或DMA请求,在达到指定条件时通知处理器执行相应动作[^2]。 ```c // 初始化TIM6作为通用定时器 void TIM6_Init(void){ __HAL_RCC_TIM6_CLK_ENABLE(); // 开启TIM6时钟 TIM_HandleTypeDef htim6; htim6.Instance = TIM6; htim6.Init.Prescaler = SystemCoreClock / 1000 - 1; // 假设系统核心频率为8MHz,则此处设置为每毫秒发生一次溢出 htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim6.Init.Period = 999; // 即每隔1ms产生一个更新事件 HAL_TIM_Base_Init(&htim6); } ``` #### 实现定时器触发ADC采样 当完成上述定时器的基础配置之后,下一步就是将其与ADC模块关联起来,以便于在特定时刻发起模拟信号测量。这通常涉及到两个方面的调整: - **配置ADC工作模式**:将ADC的工作模式切换至外部触发注入序列模式,并指明由哪个外设(即之前提到的定时器)来发出触发脉冲[^3]。 - **建立两者间的通信机制**:确保每当定时器到达预定状态时都能有效地激活ADC开始新的转换过程。此部分可通过编写回调函数或者利用硬件级联特性轻松达成。 ```c // ADC配置并绑定到TIM6触发源 static void MX_ADC1_Init(void) { ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; hadc1.Instance = ADC1; hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE; hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING; hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIG_T6_TRGO; ... } // 在主循环中开启定时器 int main(){ /* ... */ HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6); // 使用中断方式运行定时器 while (1){} } ```
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