STM32 學習筆記_TIME定時器詳解2

其實手冊講的還是挺全面的，只是無奈TIMER的功能太復雜，所以顯得手冊很難懂，我就是通過這樣看手冊：while(!SUCCESS){看手冊…}才搞明白的!所以接下來我以手冊的順序為主線，增加一些自己的理解，并通過11個例程對TIMER做個剖析。實驗環境是STM103V100的實驗板，MDK3.2 +Library2.東西都不怎么新，湊合用……

TIMER主要是由三部分組成：

1、時基單元。

2、輸入捕獲。

3、輸出比較。

還有兩種模式控制功能：從模式控制和主模式控制。

一、 框圖

讓我們看下手冊，一開始是定時器的框圖，這里面幾乎包含了所有定時器的信息，您要是能看明白，那么接下來就不用再看別的了…

為了方便的看圖，我對里面出現的名詞和符號做個注解：

TIMx_ETR:TIMER外部觸發引腳 ETR:外部觸發輸入

ETRP:分頻后的外部觸發輸入 ETRF:濾波后的外部觸發輸入

ITRx:內部觸發x(由另外的定時器觸發)

TI1F_ED:TI1的邊沿檢測器。

TI1FP1/2:濾波后定時器1/2的輸入

TRGI:觸發輸入 TRGO:觸發輸出

CK_PSC:應該叫分頻器時鐘輸入

CK_CNT:定時器時鐘。（定時周期的計算就靠它）

TIMx_CHx:TIMER的輸入腳 TIx:應該叫做定時器輸入信號x

ICx:輸入比較x ICxPS:分頻后的ICx

OCx:輸出捕獲x OCxREF:輸出參考信號

關于框圖還有以下幾點要注意：

1、影子寄存器。

有陰影的寄存器，表示在物理上這個寄存器對應2個寄存器，一個是程序員可以寫入或讀出的寄存器，稱為preload register(預裝載寄存器)，另一個是程序員看不見的、但在操作中真正起作用的寄存器，稱為shadow register(影子寄存器)；（詳細請參考版主博客http://blog.ednchina.com/STM32/401461/message.aspx）

2、輸入濾波機制

在ETR何TIx輸入端有個輸入濾波器，它的作用是以采樣頻率Fdts來采樣N次進行濾波的。（具體也請參考版主博客http://blog.ednchina.com/STM32/263170/message.aspx）

3、輸入引腳和輸出引腳是相同的。

二、時基單元

時基單元有三個部分：CNT、PSC、ARR。CNT的計數方式分三種：向上、向下、中央對齊。通俗的說就是0—ARR、ARR—0、0—(ARR-1)—ARR—1.

三、時鐘源的選擇

這個是難點之一。從手冊上我們看到共有三種時鐘源：

1、內部時鐘。

也就是選擇CK_INT做時鐘，這個簡單，但是有一點要注意，定時器的時鐘不是直接來自APB1或APB2，而是來自于輸入為APB1或APB2的一個倍頻器，當APB1的預分頻系數為1時，這個倍頻器不起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率；當APB1的預分頻系數為其它數值(即預分頻系數為2、4、8或16)時，這個倍頻器起作用，定時器的時鐘頻率等于APB1的頻率兩倍。

例如AHP 72M，APB12分頻36M，那么TIMER就是APB1的2倍頻，即72M。

怎么選擇時鐘模式1呢？只要將SMCR中SMS[2:0]弄成000就好了

SMCR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

2、外部時鐘模式1

這個比較麻煩，時鐘源選擇的其實就是TRGI（觸發輸入），但觸發輸入選擇挺多的，共8個……。看框圖，他們是：ITRx、TI1F_ED、

TI1FP1、TI2FP2、ETRF

ITRx的東西跟定時器的級聯有關，暫時不管他。要進入這種時鐘模式首先置SMS為111，當然這還沒完，不像內部時鐘那樣，什么都配好了，這里你還得配置一下別的參數，比如選擇TI1FP1,自然要對輸入通道1的參數配置好，這樣時鐘才能按你需要的方式進來。就是配框圖這塊

相關寄存器

CCMR1（輸入）

CCER

15 14131211 109 87 6543210

SMCR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

在CCMR1寄存器里選擇好相應的輸入(CC1S)和濾波(IC1F)后再配置好輸入極性（CCIP）然后在SMCR中選擇觸發源（TS[2:0]）為TI1這樣輸入通道就配好了!最后選擇SMS為111，開啟時鐘（CR1中的CEN）。現在時鐘就是從TI1上的輸入了，可以接個時鐘源進行計數之類的。同理，如果要用ETR就把它相關通道配好就可以了。

3、外部時鐘模式2

選擇外部輸入作為時鐘，看框圖：

從圖上可以看出ETR可以直接作為時鐘輸入也可以通過觸發輸入（TRGI）來作為時鐘輸入即在時鐘模式1中觸發源選擇為ETR，兩個效果上是一樣的，看起來好像這個外部時鐘模式2沒什么用處，實際上不是的，他可以跟一些從模式（復位、觸發、門控）進行組合。比如當從模式選為觸發時，我們不可能再通過觸發源選擇ETR了，因為從模式控制器被占了，好在有外部時鐘模式2，我們選擇這種模式后就可以把兩者組合在一起完成一些功能了。

總結一下，STM32的時鐘選擇比較特別，在SFR中關于時鐘選擇配置位不再一塊，不是說兩個位在一起00、01、11就選擇了而是由

SMCR中SMS和ECE 來控制，這樣感覺可以吧內部時鐘與外部模式2同時打開（SMS:000,ECE:1），也可以吧外部模式1和外部模式2同時打開(SMS:111,ECE：1)，實際上上述兩種方式用的都是外部時鐘2.

四、捕獲比較通道

這就是我說的定時器三個組成部分中的兩個部分了。核心是那個捕獲比較寄存器。

看框圖

異或那塊先不管他，好像跟編碼器有關，輸入有個特色就是可以把TI的輸入搞到CC1上去，也可以把T2的輸入搞到CC1上去，其實也可以把T1搞到CC1上去同時把T1搞到CC2上去，這樣就有了后來的PWM輸入。

輸出上的特色是不直接輸出，而是有個OC1REF，這樣可以定義高有效還是低有效，輸出自己需要的有效電平。

五、做實驗

講了這么多你一定煩了吧，那么讓我們搞點實際的吧，通過做實驗來熟悉定時器，用到新知識時再在其中加以介紹。

實驗一：TIMER-1：定時器上溢，中斷中取反LED.現象：LED 周期2秒閃爍。主要代碼如下：TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2000; //ARR的值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //采樣分頻TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上計數模式TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_PrescalerConfig(TIM2,0x8C9F,TIM_PSCReloadMode_Immediate);//時鐘分頻系數36000，所以定時器時鐘為2KTIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);//禁止ARR預裝載緩沖器TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //開啟時鐘

溢出周期怎么算？在這個實驗里AHB為72M，APB1為36M，所以CK_INT為72M，36000分頻變為2K.ARR=2000，所以1秒溢出1次。

相關寄存器：

CR1

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ARR

PSC

接下來的4個實驗跟輸出通道有關系

實驗2

TIMER-2:強置輸出

現象：LED 常亮

例子比較簡單關鍵是配好輸出通道

CCER

15 14131211 109 87 6543210

CCMR（輸出）

將通道1配為輸出，輸出使能，輸出極性選擇好，輸出模式選擇好就可以了。在V100實驗板上PC6-9接了LED，剛好對應著TIMER3重映射后的輸出，注意程序里的AFIO函數。

實驗3

TIMER-3:輸出比較

現象：LED 2秒的周期閃爍。

跟上個實驗配置大致相同，只是把輸出模式改為翻轉功能，并且CRR要配好，當CRR=CNT時翻轉輸出。

實驗4

TIMER-4:PWM輸出

現象：輸出4種不同占空比的PWM波，4個LED亮度不同。

實驗5

TIMER-7:單脈沖方式

現象：LED 只閃爍一次。

將上個實驗加一句話

TIM_SelectOnePulseMode(TIM3, TIM_OPMode_Single); //設置單脈沖模式

就是這個實驗。其實手冊上關于此實驗的本意是由一個外部觸發使能計數器，然后產生一個脈沖的，這里還沒涉及從模式所以簡化處理。

涉及寄存器

CR1

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

接下來再做兩個輸入的實驗

實驗6

TIMER-5：輸入捕獲模式。

現象：通過V100 的JOYSTICK鍵的SELECT鍵進入捕獲，硬件仿真看CRR的值。

首先是基本的配置：ARR的值、時鐘PSC、采樣CKD、計數方式。

然后配置輸入通道。

選擇輸入捕獲模式、輸入極性、把T1配到CC1上、選好輸入的濾波跟分頻，就可以了。

講下輸入濾波功能，在此實驗中Fdts=CK_INT/2,Fsample=Fdts/4,所以定時器時鐘為2K，所以采樣周期為4ms。才8次的話周期小于32ms的干擾會濾除。

相關寄存器

CR1

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

PSC

ARR

CCMR1（輸入）

CCER

15 14131211 109 87 6543210