高級定時(shí)器（TIM1、TIM8）；通用定時(shí)器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）；基本定時(shí)器（TIM6、TIM7）。

他們之間的區(qū)別情況見下表：

STM32定時(shí)器的區(qū)別

定時(shí)器種類	位數(shù)	計(jì)數(shù)器模式	發(fā)出DMA請求	捕獲/比較通道個(gè)數(shù)	互補(bǔ)輸出	特殊應(yīng)用場景
高級定時(shí)器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	有	帶死區(qū)控制盒緊急剎車，可應(yīng)用于PW M電機(jī)控制
通用定時(shí)器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	無	通用。定時(shí)計(jì)數(shù)，PWM輸出，輸入捕獲 ，輸出比較
基本定時(shí)器	16	向上、向下、向上/下	可以	0	無	主要應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)DAC

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STM32的通用定時(shí)器

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通用定時(shí)器功能特點(diǎn)描述

STM32的通用定時(shí)器是由一個(gè)可編程預(yù)分頻器（PSC）驅(qū)動(dòng)的16位自動(dòng)重裝載計(jì)數(shù)器（CNT）構(gòu)成，可用于測量輸入脈沖長度（輸入捕獲）或者產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和PWM）等。

STM3 的通用TIMx（TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5）定時(shí)器功能特點(diǎn)包括：

• 位于低速的APB1總線上（注意：高級定時(shí)器是在高速的APB2總線上）；
• 16位向上、向下、向上/向下（中心對齊）計(jì)數(shù)模式，自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器（TIMx_CNT）；
• 16位可編程（可以實(shí)時(shí)修改）預(yù)分頻器（TIMx_PSC），計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù) 為 1～65535 之間的任意數(shù)值；
• 4 個(gè)獨(dú)立通道（TIMx_CH1~4），這些通道可以用來作為：

輸入捕獲

輸出比較

PWM生成（邊緣或中間對齊模式）

單脈沖模式輸出?

• 可使用外部信號（TIMx_ETR）控制定時(shí)器和定時(shí)器互連（可以用 1 個(gè)定時(shí)器控制另外一個(gè)定時(shí)器）的同步電路。
• 如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA（6個(gè)獨(dú)立的IRQ/DMA請求生成器）：?

更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))?

觸發(fā)事件（計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù)）

輸入捕獲?

輸出比較?

支持針對定位的增量（正交）編碼器和霍爾傳感器電路?

觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理

STM32 的通用定時(shí)器可以被用于：測量輸入信號的脈沖長度（輸入捕獲）或者產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和 PWM）等。? ?

使用定時(shí)器預(yù)分頻器和 RCC 時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。STM32 的每個(gè)通用定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒有互相共享的任何資源。

計(jì)數(shù)器模式

通用定時(shí)器可以向上計(jì)數(shù)、向下計(jì)數(shù)、向上向下雙向計(jì)數(shù)模式。

• 向上計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載值（TIMx_ARR），然后重新從0開始計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件。
• 向下計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從自動(dòng)裝入的值（TIMx_ARR）開始向下計(jì)數(shù)到0，然后從自動(dòng)裝入的值重新開始，并產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器向下溢出事件。
• 中央對齊模式（向上/向下計(jì)數(shù)）：計(jì)數(shù)器從0開始計(jì)數(shù)到自動(dòng)裝入的值-1，產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件，然后向下計(jì)數(shù)到1并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件；然后再從0開始重新計(jì)數(shù)。

簡單地理解三種計(jì)數(shù)模式，可以通過下面的圖形：

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通用定時(shí)器工作流程

對于這個(gè)定時(shí)器框圖，分成四部分來講：最頂上的一部分（計(jì)數(shù)時(shí)鐘的選擇）、中間部分（時(shí)基單元）、左下部分（輸入捕獲）、右下部分（PWM輸出）。這里主要介紹一下前兩個(gè)，后兩者的內(nèi)容會(huì)在后面的文章中講解到。

計(jì)數(shù)時(shí)鐘的選擇

計(jì)數(shù)器時(shí)鐘可由下列時(shí)鐘源提供：

• 內(nèi)部時(shí)鐘（TIMx_CLK）?
• 外部時(shí)鐘模式1：外部捕捉比較引腳（TIx）
• 外部時(shí)鐘模式2：外部引腳輸入（TIMx_ETR）
• 內(nèi)部觸發(fā)輸入（ITRx）：使用一個(gè)定時(shí)器作為另一個(gè)定時(shí)器的預(yù)分頻器，如可以配置一個(gè)定時(shí)器Timer1而作為另一個(gè)定時(shí)器Timer2的預(yù)分頻器。

內(nèi)部時(shí)鐘源

從圖中可以看出：由AHB時(shí)鐘經(jīng)過APB1預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至APB1時(shí)鐘，再通過某個(gè)規(guī)定轉(zhuǎn)至TIMxCLK時(shí)鐘（即內(nèi)部時(shí)鐘CK_INT、CK_PSC）。最終經(jīng)過PSC預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至CK_CNT。

那么APB1時(shí)鐘怎么轉(zhuǎn)至TIMxCLK時(shí)鐘呢？除非APB1的分頻系數(shù)是1，否則通用定時(shí)器的時(shí)鐘等于APB1時(shí)鐘的2倍。

例如：默認(rèn)調(diào)用SystemInit函數(shù)情況下：SYSCLK=72M、AHB時(shí)鐘=72M、APB1時(shí)鐘=36M，所以APB1的分頻系數(shù)=AHB/APB1時(shí)鐘=2。所以，通用定時(shí)器時(shí)鐘CK_INT=2*36M=72M。最終經(jīng)過PSC預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至CK_CNT。

時(shí)基單元

時(shí)基單元包含：計(jì)數(shù)器寄存器（TIMx_CNT）、預(yù)分頻器寄存器（TIMx_PSC）、自動(dòng)裝載寄存器（TIMx_ARR）三部分。

對不同的預(yù)分頻系數(shù)，計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖為：

計(jì)數(shù)模式

此時(shí)，再來結(jié)合時(shí)鐘的時(shí)序圖和時(shí)基單元，分析一下各個(gè)計(jì)數(shù)模式：

向上計(jì)數(shù)模式

向下計(jì)數(shù)模式

中央對齊模式

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通用定時(shí)器相關(guān)配置寄存器

計(jì)數(shù)器當(dāng)前值寄存器（TIMx_CNT）

作用：存放計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。

預(yù)分頻寄存器（TIMx_PSC）

作用：對CK_PSC進(jìn)行預(yù)分頻。此時(shí)需要注意：CK_CNT計(jì)算的時(shí)候，預(yù)分頻系數(shù)要+1。

自動(dòng)重裝載寄存器（TIMx_ARR）

作用：包含將要被傳送至實(shí)際的自動(dòng)重裝載寄存器的數(shù)值。

注意：該寄存器在物理上實(shí)際上對應(yīng)著2個(gè)寄存器。一個(gè)是我們直接操作的，另一個(gè)是我們看不到的，這個(gè)看不到的寄存器叫做影子寄存器。實(shí)際上真正起作用的是影子寄存器。根據(jù)TIMx_CR1位的APRE位的設(shè)置，APRE=0時(shí)，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容就可以隨時(shí)傳送到影子寄存器，此時(shí)兩者是互通的；APRE=1時(shí)，在每一次更新事件時(shí)，才將預(yù)裝在寄存器的內(nèi)容傳送至影子寄存器。

控制寄存器（TIMx_CR1）

作用：對計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式、使能位等進(jìn)行設(shè)置。

這里有ARPE位：自動(dòng)重裝載預(yù)裝載允許位。ARPE=0時(shí)，TIMx_ARR寄存器沒有緩沖；ARPE=1時(shí)，TIMx_ARR寄存器被裝入緩沖器。

DMA/中斷使能寄存器（TIMx_DIER）

作用：對DMA/中斷使能進(jìn)行配置。

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通用定時(shí)器超時(shí)時(shí)間

超出（溢出）時(shí)間計(jì)算：

Tout=（ARR+1)(PSC+1)/TIMxCLK

其中：Tout的單位為us，TIMxCLK的單位為MHz。

這里需要注意的是：PSC預(yù)分頻系數(shù)需要加1，同時(shí)自動(dòng)重加載值也需要加1。

• 為什么自動(dòng)重加載值需要加1，因?yàn)閺腁RR到0之間的數(shù)字是ARR+1個(gè)；
• 為什么預(yù)分頻系數(shù)需要加1，因?yàn)闉榱吮苊忸A(yù)分頻系數(shù)不設(shè)置的時(shí)候取0的情況，使之從1開始。

這里需要和之前的預(yù)分頻進(jìn)行區(qū)分：由于通用定時(shí)器的預(yù)分頻系數(shù)為1～65535之間的任意數(shù)值，為了從1開始，所以當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)寄存器為0的時(shí)候，代表的預(yù)分頻系數(shù)為1。而之前的那些預(yù)分頻系數(shù)都是固定的幾個(gè)值，比如1、4、8、16、32、64等等，而且可能0x000代表1，0x001代表4，0x010代表8等等。也就是說，一邊是隨意的定義（要從1開始），另一邊是宏定義了某些值（只有特定的一些值）。

比如，想要設(shè)置超出時(shí)間為500ms，并配置中斷，TIMxCLK按照系統(tǒng)默認(rèn)初始化來（即72MHz），PSC取7199，由此可以計(jì)算出ARR為4999。

也就是說，在內(nèi)部時(shí)鐘TIMxCLK為72MHz，預(yù)分頻系數(shù)為7199的時(shí)候，從4999遞減至0的事件是500ms。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32之定时器原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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