1.STM32F4系列通用定时器TIM2~5总结

本文主要是介绍1.STM32F4系列通用定时器TIM2~5总结，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1. TIM2 到 TIM5 主要特性

通用 TIMx 定时器具有以下特性：

● 16 位（TIM3 和 TIM4）或 32 位（TIM2 和 TIM5） 递增、递减和递增/递减 自动重载计数器 (由影子寄存器结构的自动重载寄存器和计数器CNT组成)。

● 16 位 可编程预分频器PSC，用于对计数器时钟频率进行分频 （即运行时修改），分频系数介于 1 到 65536 之间。将CK_PSC分频为CNT_PSC

● 多达 4 个 独立通道 （既可以输入也可以输出，主要结构是输入/比较寄存器），可用于：

— 输入捕获

— 输出比较

— PWM 生成（边沿和中心对齐模式）

— 单脉冲模式输出

● 使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路。

● 发生如下事件时生成 中断/DMA 请求：

— 更新：计数器上溢/下溢、计数器初始化（通过软件或内部/外部触发）——TIM_IT_Update

— 触发事件（计数器启动、停止、初始化或通过内部/外部触发计数）

— 输入捕获 —— TIM_IT_CC1

— 输出比较

● 支持定位用增量（正交）编码器和霍尔传感器电路

● 外部时钟触发输入或逐周期电流管理

2. TIM2到TIM5主要功能

1). 时基单元

     时基单元顾名思义即定时器中对时基脉冲进行计数的模块。STM32中定时器的时基单元又可称为可编程定时器，因为可以通过预分频寄存器PSC配置时基脉冲的预分频系数。计数器、自动重载寄存器和预分频器寄存器可通过软件进行读写。即使在计数器运行时也可执行读写操作。

时基单元包括：
● 计数器寄存器 (TIMx_CNT)
● 预分频器寄存器 (TIMx_PSC)——影子寄存器——实现缓冲
● 自动重载寄存器 (TIMx_ARR)——影子寄存器结构——实际是两个寄存器，即自动重载寄存器本身和其

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。预装载寄存器的内容既可以直接传送到影子寄存器，也可以在每次发生更新事件 (UEV) 时传送到影子寄存器，这取决于 TIMx_CR1 寄存器中的自动重载预装载使能位 (ARPE)。当 计数器达到上溢值（或者在递减计数时达到下溢值）并且 TIMx_CR1 寄存器中的 UDIS 位为 0 时，将发送更新事件。该更新事件也可由软件产生。

预分频寄存器也有和自动重载寄存器相似的结构：由于该控制寄存器具有缓 冲功能，因此预分频器可实现实时更改。而新的预分频比将在下一更新事件发生时被采用。

2). 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。每次发生计数器上溢时会生成更新事件。

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 寄存器的内容）开始递减计数到 0， 然后重新从自动重载值开始计数并生成计数器下溢事件。

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 并生成计数器下溢事件。之后从 0 开始重新计数。

关于更新事件：每次发生计数器上溢或下溢时会生成更新事件。

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（取 决于 URS 位）：
● 预分频器的缓冲区中将重新装载预装载值（TIMx_PSC 寄存器的内容）。
● 自动重载活动寄存器将以预装载值 （TIMx_ARR 寄存器的内容）进行更新。注意，如果更新操作是由计数器上溢触发的，则自动重载寄存器在重载计数器之前更新，因此，下一个计数周期就是我们所希望的新的周期长度（计数器被重载新的值）。

3). 时钟选择
计数器时钟可由下列时钟源提供：
● 内部时钟 (CK_INT)
● 外部时钟模式 1：外部输入引脚 (TIx)
● 外部时钟模式 2：外部触发输入 (ETR)，仅适用于 TIM2、TIM3 和 TIM4。
● 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，例如可以将定时器配置为定时器 2 的预分频器。

注：内部时钟源 (CK_INT)——如果禁止从模式控制器（TIMx_SMCR 寄存器中 SMS=000），则 CEN 位、DIR 位（TIMx_CR1 寄存器中）和 UG 位（TIMx_EGR 寄存器中）为实际控制位，并且只能通过软件进行更改（UG 除外，仍自动清零）。当对 CEN 位写入 1 时，预分频器的时钟就由内部时钟 CK_INT 提供。

4). 捕获/比较通道
每个捕获/比较通道均围绕一个捕获/比较寄存器（包括一个影子寄存器）、一个捕获输入阶段（数字滤波、多路复用和预分频器）和一个输出阶段（比较器和输出控制）构建而成。
输入阶段对相应的 TIx 输入进行采样，生成一个滤波后的信号 TIxF。然后，带有极性选择功 能的边沿检测器生成一个信号 (TIxFPx)，该信号可用作从模式控制器的触发输入，也可用作 捕获命令。该信号先进行预分频 (ICxPS)，而后再进入捕获寄存器。

附：捕获/比较通道的应用

1).输入捕获模式
在输入捕获模式下，当相应的 ICx 信号检测到跳变沿后，将使用捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx) 来锁存计数器的值。发生捕获事件时，会将相应的 CCXIF 标志（TIMx_SR 寄存器）置 1， 并可发送中断或 DMA 请求（如果已使能）。如果发生捕获事件时 CCxIF 标志已处于高位， 则会将重复捕获标志 CCxOF（TIMx_SR 寄存器）置 1。可通过软件向 CCxIF 写入 0 来给 CCxIF 清零，或读取存储在 TIMx_CCRx 寄存器中的已捕获数据。向 CCxOF 写入 0 后会将 其清零。

2).PWM 输入模式

3).强制输出模式

4).输出比较模式

5).PWM 模式

6).单脉冲模式

7).发生外部事件时清除 OCxREF 信号

8).编码器接口模式

9).定时器输入异或功能

10).定时器与外部触发同步

11).定时器同步

12).调试模式

3.该类定时器的配置

1).时基单元配置

typedef struct
{uint16_t TIM_Prescaler;         /*!< Specifies the prescaler value used to divide the TIM clock.This parameter can be a number between 0x0000 and 0xFFFF */uint16_t TIM_CounterMode;       /*!< Specifies the counter mode.This parameter can be a value of @ref TIM_Counter_Mode */uint32_t TIM_Period;            /*!< Specifies the period value to be loaded into the active<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">					</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">     </span>

<pre class="fragment"><span class="comment">                                        Auto-Reload Register at the next update event.</span>

                                        This parameter must be a number between 0x0000 and 0xFFFF.  */ uint16_t TIM_ClockDivision;     /*!< Specifies the clock division.This parameter can be a value of @ref TIM_Clock_Division_CKD */

<span style="white-space:pre">				</span>   /* CKD：时钟分频 (Clock division)此位域指示定时器时钟 (CK_INT) 频率与数字滤波器所使用的采样时钟（<span style="white-space:pre">				</span>      ETR、TIx）之间的分频比*/uint8_t TIM_RepetitionCounter;  /*!< Specifies the repetition counter value. Each time the RCR downcounterreaches zero, an update event is generated and counting restartsfrom the RCR value (N).This means in PWM mode that (N+1) corresponds to:- the number of PWM periods in edge-aligned mode- the number of half PWM period in center-aligned modeThis parameter must be a number between 0x00 and 0xFF. @note This parameter is valid only for TIM1 and TIM8. */
} TIM_TimeBaseInitTypeDef; 

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