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STM32F103定时器寄存器有哪些类型？

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2021-11-24 08:00:59　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 32 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报刘高相关推荐 • STM32F103定时器学习 2955 • STM32F103的各类定时器有哪些相同点与不同点呢 1175 • STM32f103通用定时器主要应用于哪些领域呢 2184 • 使用stm32f103芯片的定时器有哪些注意事项呢 1419 • STM32F103常规定时器有哪些？ 624 • 详解STM32F103的高级定时器 2469 • Stm32F103定时器的分类及特性 1420 • STM32F103的基本定时器有何功能呢 1096 • STM32F103系列的单片机共有多少定时器呢 906 • 如何使用STM32F103通用定时器中断来实现LED灯闪烁呢 1934 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 定时器寄存器分类：时基单元寄存器： 13.4.10 TIM1和TIM8计数器(TIMx_CNT)；13.4.11 TIM1和TIM8预分频器(TIMx_PSC)；13.4.12 TIM1和TIM8自动重装载寄存器(TIMx_ARR)；13.4.13 TIM1和TIM8重复计数寄存器(TIMx_RCR) 控制和状态寄存器： 13.4.1 TIM1和TIM8控制寄存器1(TIMx_CR1)；13.4.2 TIM1和TIM8控制寄存器2(TIMx_CR2)；13.4.3 TIM1和TIM8从模式控制寄存器(TIMx_SMCR)；13.4.5 TIM1和TIM8状态寄存器(TIMx_SR) 捕获/比较模式、使能、死区寄存器： 13.4.7 TIM1和TIM8捕获/比较模式寄存器1(TIMx_CCMR1)；13.4.8 TIM1和TIM8捕获/比较模式寄存器2(TIMx_CCMR2)；13.4.9 TIM1和TIM8捕获/比较使能寄存器(TIMx_CCER)；13.4.18 TIM1和TIM8刹车和死区寄存器(TIMx_BDTR) 捕获比较CCR寄存器： 13.4.14 TIM1和TIM8捕获/比较寄存器1(TIMx_CCR1)；13.4.15 TIM1和TIM8捕获/比较寄存器2(TIMx_CCR2)；13.4.16 TIM1和TIM8捕获/比较寄存器3(TIMx_CCR3)；13.4.17 TIM1和TIM8捕获/比较寄存器(TIMx_CCR4) 不常用寄存器： 13.4.4 TIM1和TIM8 DMA/中断使能寄存器(TIMx_DIER)；13.4.6 TIM1和TIM8事件产生寄存器；13.4.19 TIM1和TIM8 DMA控制寄存器(TIMx_DCR)；134.20 TIM1和TIM8连续模式的DMA地址(TIMx_DMAR) 32.1 高级控制定时器高级控制定时器(TIM1 和TIM8)和通用定时器在基本定时器的基础上引入了外部引脚，可以实现输入捕获和输出比较功能。高级控制定时器比通用定时器增加了可编程死区互补输出、重复计数器、带刹车(断路)功能，这些功能都是针对工业电机控制方面。高级控制定时器时基单元包含一个16 位自动重装载寄存器ARR，一个16 位的计数器CNT，可向上/下计数，一个16 位可编程预分频器PSC，预分频器时钟源有多种可选，有内部的时钟、外部时钟。还有一个8 位的重复计数器RCR，这样最高可实现40 位的可编程定时。 32.2 高级控制定时器功能框图 1. ①时钟源高级控制定时器有四个时钟源可选：  内部时钟源CK_INT  外部时钟模式1：外部输入引脚TIx（x=1,2,3,4）  外部时钟模式2：外部触发输入ETR  内部触发输入(ITRx) 内部时钟源(CK_INT) 内部时钟CK_INT 即来自于芯片内部，等于72M，一般情况下，我们都是使用内部时钟。当从模式控制寄存器TIMx_SMCR 的SMS 位等于000 时，则使用内部时钟。（暂时没有用到，其它时钟源略过）外部时钟模式1 ①：时钟信号输入引脚当使用外部时钟模式1 的时候，时钟信号来自于定时器的输入通道，总共有4 个，分别为TI1/2/3/4 ，即TIMx_CH1/2/3/4 。具体使用哪一路信号，由TIM_CCMRx 的位CCxS[1:0]配置，其中CCMR1 控制TI1/2，CCMR2 控制TI3/4。 ②：滤波器如果来自外部的时钟信号的频率过高或者混杂有高频干扰信号的话，我们就需要使用滤波器对信号重新采样，来达到降频或者去除高频干扰的目的，具体的由TIMx_CCMRx的位ICxF[3:0]配置。 ③：边沿检测边沿检测的信号来自于滤波器的输出，在成为触发信号之前，需要进行边沿检测，决定是上升沿有效还是下降沿有效，具体的由TIMx_CCER 的位CCxP 和CCxNP 配置。 ④：触发选择当使用外部时钟模式1 时，输入源有两个，一个是滤波后的定时器输入1（TI1FP1）和滤波后的定时器输入2（TI2FP2），具体的由TIMxSMCR 的位TS[2:0]配置。 ⑤：从模式选择（配置成外部时钟模式）选定了触发源信号后，最后我们需把信号连接到TRGI 引脚，让触发信号成为外部时钟模式1 的输入，最终等于CK_PSC，然后驱动计数器CNT 计数。具体的配置TIMx_SMCR 的位SMS[2:0]为000 即可选择外部时钟模式1。 ⑥：使能计数器经过上面的5 个步骤之后，最后我们只需使能计数器开始计数，外部时钟模式1 的配置就算完成。使能计数器由TIMx_CR1 的位CEN 配置。外部时钟模式2 使用ETR引脚内部触发输入内部触发输入是使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器。硬件上高级控制定时器和通用定时器在内部连接在一起，可以实现定时器同步或级联。主模式的定时器可以对从模式定时器执行复位、启动、停止或提供时钟。 2. ②控制器高级定时器控制器部分包括触发控制器、从模式控制器以及编码器接口。触发控制器用来针对片内外设输出触发信号，比如为其它定时器提供时钟和触发DAC/ADC 转换。编码器接口专门针对编码器计数而设计。从模式控制器可以控制计数器复位、启动、递增/递减、计数。有关控制器部分只需熟练阅读寄存器描述即可。 3. ③时基单元高级控制定时器时基单元功能包括四个寄存器，分别是计数器寄存器(CNT)、预分频器寄存器(PSC)、自动重载寄存器(ARR)和重复计数器寄存器(RCR)。其中重复计数器RCR是高级定时器独有，通用和基本定时器没有。前面三个寄存器都是16 位有效，TIMx_RCR寄存器是8 位有效。预分频器PSC 预分频器PSC，有一个输入时钟CK_PSC 和一个输出时钟CK_CNT。输入时钟CK_PSC 就是上面时钟源的输出，输出CK_CNT 则用来驱动计数器CNT 计数。通过设置预分频器PSC 的值可以得到不同的CK_CNT ，实际计算为： fCK_CNT 等于fCK_PSC/(PSC[15:0]+1)，可以实现1 至65536 分频。计数器CNT 高级控制定时器的计数器有三种计数模式，分别为递增计数模式、递减计数模式和递增/递减(中心对齐)计数模式。 (1) 递增计数模式，计数器从0 开始计数，每来一个CK_CNT 脉冲计数器就增加1，直到计数器的值与自动重载寄存器ARR 值相等，然后计数器又从0 开始计数并生成计数器上溢事件，计数器总是如此循环计数。如果禁用重复计数器，在计数器生成上溢事件就马上生成更新事件(UEV)；如果使能重复计数器，每生成一次上溢事件重复计数器内容就减1，直到重复计数器内容为0 时才会生成更新事件。 (2) 递减计数模式，计数器从自动重载寄存器ARR 值开始计数，每来一个CK_CNT 脉冲计数器就减1，直到计数器值为0，然后计数器又从自动重载寄存器ARR 值开始递减计数并生成计数器下溢事件，计数器总是如此循环计数。如果禁用重复计数器，计数器生成下溢事件就马上生成更新事件；如果使能重复计数器，每生成一次下溢事件重复计数器内容就减1，直到重复计数器内容为0 时才会生成更新事件。 (3) 中心对齐模式下，计数器从0 开始递增计数，直到计数值等于(ARR-1)值生成计数器上溢事件，然后从ARR 值开始递减计数直到1 生成计数器下溢事件。然后又从0 开始计数，如此循环。每次发生计数器上溢和下溢事件都会生成更新事件。自动重载寄存器ARR 自动重载寄存器ARR 用来存放与计数器CNT 比较的值，如果两个值相等就递减重复计数器。可以通过TIMx_CR1 寄存器的ARPE 位控制自动重载影子寄存器功能，如果ARPE 位置1，自动重载影子寄存器有效，只有在事件更新时才把TIMx_ARR 值赋给影子寄存器，即下一个周期赋给影子寄存器。如果ARPE 位为0，则修改TIMx_ARR 值马上有效，立即赋值给影子寄存器。重复计数器RCR 在基本/通用定时器发生上/下溢事件时直接就生成更新事件，但对于高级控制定时器却不是这样，高级控制定时器在硬件结构上多出了重复计数器，在定时器发生上溢或下溢事件是递减重复计数器的值，只有当重复计数器为0 时才会生成更新事件。在发生N+1 个上溢或下溢事件(N 为RCR 的值)时产生更新事件。 4. ④输入捕获输入捕获可以对输入的信号的上升沿，下降沿或者双边沿进行捕获，常用的有测量输入信号的脉宽和测量PWM输入信号的频率和占空比这两种。输入捕获的大概的原理就是，当捕获到信号的跳变沿的时候，把计数器CNT 的值锁存到捕获寄存器CCR 中，把前后两次捕获到的CCR 寄存器中的值相减，就可以算出脉宽或者频率。如果捕获的脉宽的时间长度超过你的捕获定时器的周期，就会发生溢出，这个我们需要做额外的处理。 ①输入通道CH1 需要被测量的信号从定时器的外部引脚TIMx_CH1/2/3/4 进入，通常叫TI1/2/3/4，在后面的捕获讲解中对于要被测量的信号我们都以TIx 为标准叫法。 ②输入滤波器和边沿检测器（滤波器是升频，分频器是减频）当输入的信号存在高频干扰的时候，我们需要对输入信号进行滤波，即进行重新采样，根据采样定律，采样的频率必须大于等于两倍的输入信号。比如输入的信号为1M，又存在高频的信号干扰，那么此时就很有必要进行滤波，我们可以设置采样频率为2M，这样可以在保证采样到有效信号的基础上把高于2M 的高频干扰信号过滤掉。滤波器的配置由CR1 寄存器的位CKD[1:0]和CCMR1/2 的位ICxF[3:0]控制。从ICxF位的描述可知，采样频率fSAMPLE 可以由fCK_INT 和fDTS分频后的时钟提供，其中是fCK_INT内部时钟，fDTS 是fCK_INT 经过分频后得到的频率，分频因子由CKD[1:0]决定，可以是不分频，2 分频或者是4 分频。边沿检测器用来设置信号在捕获的时候是什么边沿有效，可以是上升沿，下降沿，或者是双边沿，具体的由CCER 寄存器的位CCxP 和CCxNP 决定。 ③捕获通道IC1 IC2 捕获通道就是图中的IC1/2/3/4，每个捕获通道都有相对应的捕获寄存器CCR1/2/3/4，当发生捕获的时候，计数器CNT 的值就会被锁存到捕获寄存器中。这里我们要搞清楚输入通道和捕获通道的区别，输入通道是用来输入信号的，捕获通道是用来捕获输入信号的通道，一个输入通道的信号可以同时输入给两个捕获通道。比如输入通道TI1 的信号经过滤波边沿检测器之后的TI1FP1 和TI1FP2 可以进入到捕获通道IC1 和IC2，其实这就是我们后面要讲的PWM 输入捕获，只有一路输入信号（TI1）却占用了两个捕获通道（IC1 和IC2）。当只需要测量输入信号的脉宽时候，用一个捕获通道即可。输入通道和捕获通道的映射关系具体由寄存器CCMRx 的位CCxS[1:0]配置。 ④预分频器 ICx 的输出信号会经过一个预分频器，用于决定发生多少个事件时进行一次捕获。具体的由寄存器CCMRx 的位ICxPSC 配置，如果希望捕获信号的每一个边沿，则不分频。 ⑤捕获寄存器CCR 经过预分频器的信号ICxPS 是最终被捕获的信号，当发生捕获时（第一次），计数器CNT 的值会被锁存到捕获寄存器CCR 中，还会产生CCxI 中断，相应的中断位CCxIF（在SR 寄存器中）会被置位，通过软件或者读取CCR 中的值可以将CCxIF 清0。如果发生第二次捕获（即重复捕获：CCR 寄存器中已捕获到计数器值且 CCxIF 标志已置 1），则捕获溢出标志位CCxOF（在SR 寄存器中）会被置位，CCxOF 只能通过软件清零。 5. ⑤输出比较输出比较就是通过定时器的外部引脚对外输出控制信号，将通道X（x=1,2,3,4）设置为匹配时输出有效电平、无效电平、翻转、强制变为无效电平、强制变为有效电平、PWM1 和PWM2 这八种模式，具体使用哪种模式由寄存器CCMRx 的位OCxM[2:0]配置。其中PWM 模式是输出比较中的特例，使用的也最多。 ①比较寄存器当计数器CNT 的值跟比较寄存器CCR 的值相等的时候，输出参考信号OCxREF 的信号的极性就会改变，其中OCxREF=1（高电平）称之为有效电平，OCxREF=0（低电平）称之为无效电平，并且会产生比较中断CCxI，相应的标志位CCxIF（SR 寄存器中）会置位。然后OCxREF 再经过一系列的控制之后就成为真正的输出信号OCx/OCxN。 ②死区发生器在生成的参考波形OCxREF 的基础上，可以插入死区时间，用于生成两路互补的输出信号OCx 和OCxN，死区时间的大小具体由BDTR 寄存器的位DTG[7:0]配置。死区时间的大小必须根据与输出信号相连接的器件及其特性来调整。 ③输出控制(输出极性和使能控制）在输出比较的输出控制中，参考信号OCxREF 在经过死区发生器之后会产生两路带死区的互补信号OCx_DT 和OCxN_DT（通道1~3 才有互补信号，通道4 没有，其余跟通道1~3 一样），这两路带死区的互补信号然后就进入输出控制电路。如果没有加入死区控制，那么进入输出控制电路的信号就直接是OCxREF，进入输出控制电路的信号会被分成两路，一路是原始信号，一路是被反向的信号，由寄存器CCER 的位CCxP 和CCxNP 控制OC1、OC1N哪路输出原始信号或反向信号，然后输出到外部引脚OC1OC1N，再由寄存器CCER 的位CxE/CxNE 配置使能输出。如果加入了断路（刹车）功能，则断路和死区寄存器BDTR 的MOE、OSSI 和OSSR这三个位会共同影响输出的信号。 ④输出引脚输出比较的输出信号最终是通过定时器的外部IO 来输出的，分别为CH1/2/3/4，其中前面三个通道还有互补的输出通道CH1/2/3N。 6. ⑥断路功能（暂时没有用到，略过）断路功能就是电机控制的刹车功能，使能断路功能时，根据相关控制位状态修改输出信号电平。在任何情况下，OCx 和OCxN 输出都不能同时为有效电平，这关系到电机控制常用的H 桥电路结构原因，造成短路。断路源可以是时钟故障事件，由内部复位时钟控制器中的时钟安全系统(CSS)生成，也可以是外部断路输入IO，两者是或运算关系。系统复位启动都默认关闭断路功能，将断路和死区寄存器(TIMx_BDTR)的BKE 为置1，使能断路功能。可通过TIMx_BDTR 寄存器的BKP 位设置设置断路输入引脚的有效电平，设置为1 时输入BRK 为高电平有效，否则低电平有效。发送断路时，将产生以下效果：  TIMx_BDTR 寄存器中主输出模式使能(MOE)位被清零，输出处于无效、空闲或复位状态；  根据相关控制位状态控制输出通道引脚电平；当使能通道互补输出时，会根据情况自动控制输出通道电平；  将TIMx_SR 寄存器中的 BIF 位置 1，并可产生中断和DMA 传输请求。  如果 TIMx_BDTR 寄存器中的自动输出使能(AOE)位置 1，则MOE 位会在发生下一个UEV 事件时自动再次置 1。 32.3 输入捕获应用输入捕获一般应用在两个方面，一个方面是脉冲跳变沿时间测量，另一方面是PWM输入测量。 32.3.1 测量脉宽或者频率 1. 测量频率当捕获通道TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器CNT 的值会被锁存到捕获寄存器CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到value1 中。当出现第二次上升沿时，发生第二次捕获，计数器CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到value3 中，并清除捕获记录标志。利用value3 和value1 的差值我们就可以算出信号的周期（频率）。 2. 测量脉宽当捕获通道TIx 上出现上升沿时，发生第一次捕获，计数器CNT 的值会被锁存到捕获寄存器CCR 中，而且还会进入捕获中断，在中断服务程序中记录一次捕获（可以用一个标志变量来记录），并把捕获寄存器中的值读取到value1 中。然后把捕获边沿改变为下降沿捕获，目的是捕获后面的下降沿。当下降沿到来的时候，发生第二次捕获，计数器CNT 的值会再次被锁存到捕获寄存器CCR 中，并再次进入捕获中断，在捕获中断中，把捕获寄存器的值读取到value3 中，并清除捕获记录标志。然后把捕获边沿设置为上升沿捕获。在测量脉宽过程中需要来回的切换捕获边沿的极性，如果测量的脉宽时间比较长，定时器就会发生溢出，溢出的时候会产生更新中断，我们可以在中断里面对溢出进行记录处理。 32.3.2 PWM输入模式测量脉宽和频率还有一个更简便的方法就是使用PWM 输入模式，该模式是输入捕获的特例，只能使用通道1 和通道2，通道3 和通道4 使用不了。与上面那种只使用一个捕获寄存器测量脉宽和频率的方法相比，PWM输入模式需要占用两个捕获寄存器。当使用PWM 输入模式的时候，因为一个输入通道(TIx)会占用两个捕获通道(ICx)，所以一个定时器在使用PWM输入的时候使用两个输入通道(TIx)。我们以输入通道TI1 工作在PWM 输入模式为例来讲解下具体的工作原理，其他通道以此类推即可。 PWM 信号由输入通道TI1 进入，因为是PWM 输入模式的缘故，信号会被分为两路，一路是TI1FP1，另外一路是TI2FP2。其中一路是周期，另一路是占空比，具体哪一路信号对应周期还是占空比，得从程序上设置哪一路信号作为触发输入，作为触发输入的那一路信号对应的就是周期，另一路就是对应占空比。作为触发输入的那一路信号还需要设置极性，是上升沿还是下降沿捕获，一旦设置好触发输入的极性，另外一路硬件就会自动配置为相反的极性捕获，无需软件配置。一句话概括就是：选定输入通道，确定触发信号，然后设置触发信号的极性即可，因为是PWM 输入的缘故，另一路信号则由硬件配置，无需软件配置。当使用PWM 输入模式的时候必须将从模式控制器配置为复位模式（配置寄存器SMCR 的位SMS[2:0]来实现），即当我们启动触发信号开始进行捕获的时候，同时把计数器CNT 复位清零。下面我们以一个更加具体的时序图来分析下PWM输入模式。 PWM 信号由输入通道TI1 进入，配置TI1FP1 为触发信号，上升沿捕获。当上升沿的时候IC1 和IC2 同时捕获，见上面功能框图，计数器CNT 清零，到了下降沿的时候，IC2 捕获，此时计数器CNT 的值被锁存到捕获寄存器CCR2 中，到了下一个上升沿的时候，IC1 捕获，计数器CNT 的值被锁存到捕获寄存器CCR1 中。其中CCR2+1 测量的是脉宽，CCR1+1 测量的是周期。这里要注意的是CCR2 和CCR1 的值在计算占空比和频率的时候都必须加1，因为计数器是从0 开始计数的。从软件上来说，用PWM 输入模式测量脉宽和周期更容易，付出的代价是需要占用两个捕获寄存器。 32.4 输出比较应用输出比较模式总共有8 种，具体的由寄存器CCMRx 的位OCxM[2:0]配置。我们这里只讲解最常用的PWM模式，其他几种模式具体的看数据手册即可。 32.4.1 PWM输出模式 PWM 输出就是对外输出脉宽（即占空比）可调的方波信号，信号频率由自动重装寄存器ARR 的值决定，占空比由比较寄存器CCR 的值决定。 PWM 模式分为两种，PWM1 和PWM2，总得来说是差不多，就看你怎么用而已，具体的区别见表格 32-1。表格 32-1 PWM1 与PWM2 模式的区别模式计数器CNT 计算方式说明 PWM1 递增 CNT 递减 CNT>CCR，通道CH 为无效，否则为有效 PWM2 递增 CNT 递减 CNT>CCR，通道CH 为有效，否则为无效下面我们以PWM1 模式来讲解，以计数器CNT 计数的方向不同还分为边沿对齐模式和中心对齐模式。PWM 信号主要都是用来控制电机，一般的电机控制用的都是边沿对齐模式，FOC 电机一般用中心对齐模式。我们这里只分析这两种模式在信号感官上（即信号波形）的区别，具体在电机控制中的区别不做讨论。 1. PWM边沿对齐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 CC1OF：捕获/比较1重复捕获标记；CC1IF：捕获/比较1中断标记；UIF：更新中断标记 (Update interrupt flag) 在边沿对齐模式下，计数器CNT 只工作在一种模式，递增或者递减模式。这里我们以CNT 工作在递增模式为例，图中，ARR=8，CCR=4，CNT 从0 开始计数，当CNT 2. PWM中心对齐模式在中心对齐模式下，计数器CNT 是工作做递增/递减模式下。开始的时候，计数器CNT 从 0 开始计数到自动重载值减1(ARR-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。图 32-14 是PWM1 模式的中心对齐波形，ARR=8，CCR=4。第一阶段计数器CNT 工作在递增模式下，从0 开始计数，当CNT 第二阶段计数器CNT 工作在递减模式从ARR 的值开始递减，当CNT>CCR 时，OCxREF 为无效的低电平，当CCR=>CNT>=1时，OCxREF 为有效的高电平。在波形图上我们把波形分为两个阶段，第一个阶段是计数器CNT 工作在递增模式的波形，这个阶段我们又分为①和②两个阶段，第二个阶段是计数器CNT 工作在递减模式的波形，这个阶段我们又分为③和④两个阶段。要说中心对齐模式下的波形有什么特征的话，那就是①和③阶段的时间相等，②和④阶段的时间相等。中心对齐模式又分为中心对齐模式1/2/3 三种，具体由寄存器CR1 位CMS[1:0]配置。具体的区别就是比较中断中断标志位CCxIF 在何时置1：中心模式1 在CNT 递减计数的时候置1，中心对齐模式2 在CNT 递增计数时置1，中心模式3 在CNT 递增和递减计数时都置1。 32.5 定时器初始化结构体详解在标准库函数头文件stm32f1xx_tim.h 中对定时器外设建立了四个初始化结构体，分别为时基初始化结构体TIM_TimeBaseInitTypeDef 、输出比较初始化结构体TIM_OCInitTypeDef、输入捕获初始化结构体TIM_ICInitTypeDef 和断路和死区初始化结构体TIM_BDTRInitTypeDef，高级控制定时器可以用到所有初始化结构体，通用定时器不能使用TIM_BDTRInitTypeDef 结构体，基本定时器只能使用时基结构体。接下来我们具体讲解下这四个结构体。 1. 时基初始化结构体TIM_TimeBaseInitTypeDef 时基结构体TIM_TimeBaseInitTypeDef 用于定时器基础参数设置，与TIM_TimeBaseInit 函数配合使用完成配置。 //定时器基本初始化结构体 1 typedef struct { 2 uint16_t TIM_Prescaler; // 预分频器 3 uint16_t TIM_CounterMode; // 计数模式 4 uint32_t TIM_Period; // 定时器周期 5 uint16_t TIM_ClockDivision; // 时钟分频 6 uint8_t TIM_RepetitionCounter; // 重复计算器 7 } TIM_TimeBaseInitTypeDef; (5) TIM_Prescaler：定时器预分频器设置，时钟源经该预分频器才是定时器计数时钟CK_CNT，它设定PSC 寄存器的值。计算公式为：计数器时钟频率 (fCK_CNT) 等于fCK_PSC / (PSC[15:0] + 1)，可实现1 至65536 分频。 (7) TIM_Period：定时器周期，实际就是设定自动重载寄存器ARR 的值，ARR 为要装载到实际自动重载寄存器（即影子寄存器）的值，可设置范围为0 至65535。 (6) TIM_CounterMode：DIR CMS 定时器计数方式，可设置为向上计数、向下计数以及中心对齐。高级控制定时器允许选择任意一种。 (8) TIM_ClockDivision：寄存器位CKD，设置定时器时钟CK_INT 频率与死区发生器、数字滤波器采样时钟频率分频比。可以选择1、2、4 分频。 CEN：使能计数器 DIR：计数方向 (Direction) CMS[1:0]：选择中央对齐模式 (Center-aligned mode selection) 位6:5 。00：边沿对齐模式。计数器依据方向位(DIR)向上或向下计数。 ARPE：自动重装载预装载允许位 (Auto-reload preload enable) 位7 。0：TIMx_ARR寄存器没有缓冲； 1：TIMx_ARR寄存器被装入缓冲器。 CKD[1:0]: 时钟分频因子 (Clock division) ,结构体TIM_ClockDivision：时钟分频， (9) TIM_RepetitionCounter：重复计数器，只有8 位，只存在于高级定时器。 2. 输出比较初始化结构体TIM_OCInitTypeDef 输出比较结构体TIM_OCInitTypeDef 用于输出比较模式，与TIM_OCxInit 函数配合使用完成指定定时器输出通道初始化配置。高级控制定时器有四个定时器通道，使用时都必须单独设置。 //代码清单 32-2 定时器比较输出初始化结构体 1 typedef struct { 2 uint16_t TIM_OCMode; // 比较输出模式 3 uint16_t TIM_OutputState; // 比较输出使能 4 uint16_t TIM_OutputNState; // 比较互补输出使能 5 uint32_t TIM_Pulse; // 脉冲宽度 6 uint16_t TIM_OCPolarity; // 输出极性 7 uint16_t TIM_OCNPolarity; // 互补输出极性 8 uint16_t TIM_OCIdleState; // 空闲状态下比较输出状态 9 uint16_t TIM_OCNIdleState; // 空闲状态下比较互补输出状态 10 } TIM_OCInitTypeDef; (1) TIM_OCMode：比较输出模式选择，总共有八种，常用的为PWM1/PWM2。它设定CCMRx 寄存器OCxM[2:0]位的值。输出比较模式: CC1S[1:0]：捕获/比较1 选择 (Capture/Compare 1 selection) 位1:0 这2位定义通道的方向(输入/输出)，及输入脚的选择： 00：CC1通道被配置为输出； OC1PE：输出比较1预装载使能 (Output compare 1 preload enable) 位3. 0：禁止TIMx_CCR1寄存器的预装载功能，可随时写入TIMx_CCR1寄存器，并且新写入的数值立即起作用。 OC1M[2:0]：输出比较1模式,110：PWM模式1－在向上计数时，一旦TIMx_CNTTIMx_CCR1时通道1为无效电平(OC1REF=0)，否则为有效电平(OC1REF=1)。 (2) TIM_OutputState：比较输出使能，决定最终的输出比较信号OCx 是否通过外部引脚输出。它设定TIMx_CCER 寄存器CCxE/CCxNE 位的值。 (3) TIM_OutputNState:比较互补输出使能，决定OCx 的互补信号OCxN 是否通过外部引脚输出。它设定CCER 寄存器CCxNE 位的值。 (5) TIM_OCPolarity：比较输出极性，可选OCx 为高电平有效或低电平有效。它决定着定时器通道有效电平。它设定CCER 寄存器的CCxP 位的值。 (6) TIM_OCNPolarity：比较互补输出极性，可选OCxN 为高电平有效或低电平有效。它设定TIMx_CCER 寄存器的CCxNP 位的值。 CC1E：输入/捕获1输出使能 CC1NE: 互补使能 CC1P：输入/捕获1输出极性 (Capture/Compare 1 output polarity) 位1 。CC1通道配置为输出： 0：OC1高电平有效 1：OC1低电平有效。 CC1通道配置为输入：该位选择是IC1还是IC1的反相信号作为触发或捕获信号。 0：不反相：捕获发生在IC1的上升沿；当用作外部触发器时，IC1不反相。 (7) TIM_OCIdleState：空闲状态时通道输出电平设置，可选输出1 或输出0，即在空闲状态(BDTR_MOE 位为0)时，经过死区时间后定时器通道输出高电平或低电平。它设定CR2 寄存器的OISx 位的值。 (8) TIM_OCNIdleState：空闲状态时互补通道输出电平设置，可选输出1 或输出0，即在空闲状态(BDTR_MOE 位为0)时，经过死区时间后定时器互补通道输出高电平或低电平。它设定是CR2 寄存器的OISxN 位的值。 (4) TIM_Pulse：比较输出脉冲宽度，实际设定比较寄存器CCR 的值，决定脉冲宽度。可设置范围为0 至65535。 3. 输入捕获初始化结构体TIM_ICInitTypeDef 输入捕获结构体TIM_ICInitTypeDef 用于输入捕获模式，与TIM_ICInit 函数配合使用完成定时器输入通道初始化配置。如果使用PWM 输入模式需要与TIM_PWMIConfig 函数配合使用完成定时器输入通道初始化配置。代码清单 32-3 定时器输入捕获初始化结构体 1 typedef struct { 2 uint16_t TIM_Channel; // 输入通道选择 3 uint16_t TIM_ICPolarity; // 输入捕获触发选择 4 uint16_t TIM_ICSelection; // 输入捕获选择 5 uint16_t TIM_ICPrescaler; // 输入捕获预分频器 6 uint16_t TIM_ICFilter; // 输入捕获滤波器 7 } TIM_ICInitTypeDef; (1) TIM_Channel：捕获通道ICx 选择，可选TIM_Channel_1、TIM_Channel_2、TIM_Channel_3 或TIM_Channel_4 四个通道。它设定CCMRx 寄存器CCxS 位的值。 (3) TIM_ICSelection：输入通道选择，捕获通道ICx 的信号可来自三个输入通道，分别为TIM_ICSelection_DirectTI、TIM_ICSelection_IndirectTI 或TIM_ICSelection_TRC，具体的区别见图 32-15。如果是普通的输入捕获，4 个通道都可以使用，如果是PWM输入则只能使用通道1 和通道2。它设定CCRMx 寄存器的CCxS[1:0]位的值。 (4) TIM_ICPrescaler：输入捕获通道预分频器，可设置1、2、4、8 分频，它设定CCMRx寄存器的ICxPSC[1:0]位的值。如果需要捕获输入信号的每个有效边沿，则设置1 分频即可。 (5) TIM_ICFilter：输入捕获滤波器设置，可选设置0x0 至0x0F。它设定CCMRx 寄存器ICxF[3:0]位的值。一般我们不使用滤波器，即设置为0。输入捕获模式： CC1S[1:0]：捕获/比较1选择。 01：TIM_Channel_1 CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI1上；10：CC1通道被配置为输入，IC1映射在TI2上； IC1PSC[1:0]：输入/捕获1预分频器 (Input capture 1 prescaler) 位3:2 这2位定义了CC1输入(IC1)的预分频系数。 00：无预分频器，捕获输入口上检测到的每一个边沿都触发一次捕获； IC1F[3:0]：输入捕获1滤波器 (Input capture 1 filter)，这几位定义了TI1输入的采样频率及数字滤波器长度。数字滤波器由一个事件计数器组成，它记录到N个事件后会产生一个输出的跳变：0000：无滤波器，以fDTS采样，0001：采样频率fSAMPLING=fCK_INT，N=2，1000：采样频率fSAMPLING=fDTS/8，N=6 (2) TIM_ICPolarity：输入捕获边沿触发选择，可选上升沿触发、下降沿触发或边沿跳变触发。它设定CCER 寄存器CCxP 位和CCxNP 位的值。 CC1E：输入/捕获1输出使能 CC1NE: 互补使能 CC1P：输入/捕获1输出极性 (Capture/Compare 1 output polarity) 位1 。CC1通道配置为输出： 0：OC1高电平有效 1：OC1低电平有效。 CC1通道配置为输入：该位选择是IC1还是IC1的反相信号作为触发或捕获信号。 0：不反相：捕获发生在IC1的上升沿；当用作外部触发器时，IC1不反相。 4. 断路和死区初始化结构体TIM_BDTRInitTypeDef（暂时没有用到，略过）断路和死区结构体TIM_BDTRInitTypeDef 用于断路和死区参数的设置，属于高级定时器专用，用于配置断路时通道输出状态，以及死区时间。它与TIM_BDTRConfig 函数配置使用完成参数配置。这个结构体的成员只对应BDTR 这个寄存器。代码清单 32-4 断路和死区初始化结构体 1 typedef struct { 2 uint16_t TIM_OSSRState; // 运行模式下的关闭状态选择 3 uint16_t TIM_OSSIState; // 空闲模式下的关闭状态选择 4 uint16_t TIM_LOCKLevel; // 锁定配置 5 uint16_t TIM_DeadTime; // 死区时间 6 uint16_t TIM_Break; // 断路输入使能控制 7 uint16_t TIM_BreakPolarity; // 断路输入极性 8 uint16_t TIM_AutomaticOutput; // 自动输出使能 9 } TIM_BDTRInitTypeDef; (1) TIM_OSSRState：运行模式下的关闭状态选择，它设定BDTR 寄存器OSSR 位的值。 (2) TIM_OSSIState：空闲模式下的关闭状态选择，它设定BDTR 寄存器OSSI 位的值。 (3) TIM_LOCKLevel：锁定级别配置， BDTR 寄存器LOCK[1:0]位的值。 (4) TIM_DeadTime：配置死区发生器，定义死区持续时间，可选设置范围为0x0 至0xFF。它设定BDTR 寄存器DTG[7:0]位的值。 (5) TIM_Break：断路输入功能选择，可选使能或禁止。它设定BDTR 寄存器BKE 位的值。 (6) TIM_BreakPolarity：断路输入通道BRK 极性选择，可选高电平有效或低电平有效。它设定BDTR 寄存器BKP 位的值。 (7) TIM_AutomaticOutput：自动输出使能，可选使能或禁止，它设定BDTR 寄存器AOE位的值。 MOE: 主输出使能 (Main output enable) 位15。一旦刹车输入有效，该位被硬件异步清’0’。 0：禁止OC和OCN输出或强制为空闲状态； 1：如果设置了相应的使能位(TIMx_CCER寄存器的CCxE、CCxNE位)，则开启OC和OCN输出。高级定时器独有。 // 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要 TIM_CtrlPWMOutputs(ADVANCE_TIM, ENABLE); AOE: 自动输出使能 (Automatic output enable) 位14。 0：MOE只能被软件置’1’； 1：MOE能被软件置’1’或在下一个更新事件被自动置’1’(如果刹车输入无效)。？？？？ BKP: 刹车输入极性 (Break polarity) 位13 0：刹车输入低电平有效； 1：刹车输入高电平有效。 BKE: 刹车功能使能 (Break enable) 位12 0：禁止刹车输入(BRK及CCS时钟失效事件)； 1：开启刹车输入(BRK及CCS时钟失效事件)。 LOOK[1:0]: 锁定设置 (Lock configuration) 位9:8 该位为防止软件错误而提供写保护。 00：锁定关闭，寄存器无写保护； UTG[7:0]: 死区发生器设置 (Dead-time generator setup) 位7:0 这些位定义了死区持续时间。 SMS[2:0]：从模式选择。 000：关闭从模式 – 如果CEN=1，则预分频器直接由内部时钟驱动。 001：编码器模式1 – 根据TI1FP1的电平，计数器在TI2FP2的边沿向上/下计数。 010：编码器模式2 – 根据TI2FP2的电平，计数器在TI1FP1的边沿向上/下计数。 011：编码器模式3 – 根据另一个信号的输入电平，计数器在TI1FP1和TI2FP2的边沿向上/下计数。 32.6PWM互补输出实验程序 32.7 脉宽测量输入捕获实验程序 32.8 PWM输入捕获实验程序

2021-11-24 10:25:14 评论举报宫昊