通用定時器TIM2~5

引腳定義
TIM2_CH1------PA0
TIM2_CH2------PA1
TIM2_CH3------PA2
TIM2_CH4------PA3
TIM3_CH1------PA6
TIM3_CH2------PA7
TIM3_CH3------PB0
TIM3_CH4------PB1
對于通用定時器主要有三個功能：

基本的定時器功能，和基本定時器相同

PWM脈沖輸出

測量輸入脈沖的頻率和脈沖寬度

基本定時器功能

TIM2~5的基本定時器功能與基本定時器TIM6和TIM7類似，不過不同的是，對于基本定時器中的計數(shù)器只能向上計數(shù)，而通用定時器的計數(shù)器可以配置計數(shù)模式向上或者向下。
向上計數(shù)模式：從零開始向上計數(shù)，當(dāng)達(dá)到TIMx_ARR中的值時，計數(shù)器清零，然后產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出中斷
向下計數(shù)模式：從TIMx_ARR中的數(shù)值開始向下計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器中數(shù)為0時，自動將TIMx_ARR中的數(shù)重裝入計數(shù)器，同時產(chǎn)生一個向下溢出事件。

PWM脈沖輸出

對應(yīng)于上面的GPIO口，將對應(yīng)的GPIO配置為推挽復(fù)用輸出。對于TIM的配置主要包括兩個結(jié)構(gòu)TIM_TimeBaseInitTypeDef和TIM_OCInitTypeDef，對于第一個結(jié)構(gòu)體就是配置基本定時器時所使用的，對于第二結(jié)構(gòu)體是輸出捕獲（Output Capture），只要用來配置輸出PWM的占空比，高低電平等信息。

對于TIM_TimeBaseInitTypeDef的配置

類似于基本定時器的配置：

.TIM_Period:定時的周期，該值存儲在ARR中，計數(shù)器從0自增到該值，或者從該值自減到0

.TIM_Prescaler:對TIMxCLK的預(yù)分頻系數(shù)，分頻后作為計數(shù)器的驅(qū)動時鐘，$驅(qū)動時鐘=TIMxCLK/(分頻系數(shù)+1)$

.TIM_ClockDivision:時鐘分頻因子，這個與上一個不同，這個也是對TIMxCLK進(jìn)行分頻，但分頻后的時鐘被輸送到定時器的ETRP數(shù)字濾波器，會影響濾波器的采樣頻率。ETRP數(shù)字濾波器是對外部時鐘TIMxETR進(jìn)行濾波。一般使用內(nèi)部時鐘，該值沒有任何影響。

.TIM_CounterMode:配置計數(shù)器的技術(shù)模式，常用的是向上計數(shù)或者向下計數(shù)。
具體的配置，如下代碼：

tim_s.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;tim_s.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;tim_s.TIM_Period = 9999;tim_s.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&tim_s);

對于TIM_OCInitTypeDef的配置

對于TIM_OCInitTypeDef結(jié)構(gòu)體在通用定時器中的用處來看，就是配置輸出PWM的相關(guān)信息：

.TIM_OCMode:配置PWM輸出的模式，總共有兩種模式PWM1和PWM2,。
PWM1：向上計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)器中的數(shù)值小于CCR中的數(shù)值（也就是后面配置的TIM_Pulse的值）時輸出為有效電平，當(dāng)計數(shù)器中的數(shù)值大于CCR中的數(shù)值且小于ARR中的數(shù)值時，輸出為無效電平。向下計數(shù)時，計數(shù)器中的數(shù)值大于CCR中的值輸出為無效電平。
PWM2：向上計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)器中的數(shù)值小于CCR中的數(shù)值（也就是后面配置的TIM_Pulse的值）時輸出為無效電平，當(dāng)計數(shù)器中的數(shù)值大于CCR中的數(shù)值且小于ARR中的數(shù)值時，輸出為有效電平。向下計數(shù)時，計數(shù)器中的數(shù)值大于CCR中的值輸出為有效電平。

.TIM_OutputState:配置輸出模式的狀態(tài)，使能輸出。

.TIM_OCPolarity:(polarity n.極性)該配置有效電平的極性，可以將有效電平配置高電平，也可以配置為低電平。

.TIM_Pulse:該參數(shù)記為CCR中的數(shù)值，由它來控制PWM的占空比。
具體的配置代碼如下：

oc_s.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;oc_s.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;oc_s.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;oc_s.TIM_Pulse = 1000;TIM_OC1Init(TIM2,&oc_s);

對于同一個定時器的不同通道需要單獨初始化TIM_OCxInit(TIMx,&oc_s)
并且對于每個通道初始化之后，需要將CCR中的值存入寄存器TIM_OCxPreloadConfig(TIMx,TIM_OCPreload_Enable)
在開啟TIM之前需要將ARR的也存入寄存器TIM_ARRPreloadConfig(TIMx,ENABLE)

對于PWM輸出的TIM完整配置代碼如下：

void TIM2_Config(void) {TIM_TimeBaseInitTypeDef tim_s;TIM_OCInitTypeDef oc_s; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);oc_s.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;oc_s.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;oc_s.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;oc_s.TIM_Pulse = 1000;TIM_OC1Init(TIM2,&oc_s);TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);oc_s.TIM_Pulse = 8000;TIM_OC2Init(TIM2,&oc_s);TIM_OC2PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); }

測量輸入脈沖的頻率和脈沖寬度

對于測量輸入脈沖的頻率和脈沖寬度，需要配置對應(yīng)通道的GPIO。將對應(yīng)的GPIO配置為下拉輸入。對于輸入脈沖測量主要配置兩個結(jié)構(gòu)體和書寫中斷函數(shù)。具體的工作過程，假設(shè)使用通道1來進(jìn)行脈沖測量，首先在配置中將捕獲設(shè)為上升沿捕獲，則當(dāng)捕獲到上升沿時，觸發(fā)中斷，在中斷中將觸發(fā)方式改為下降沿觸發(fā)，并將計數(shù)器中的數(shù)清0。當(dāng)下降沿到來，再次觸發(fā)中斷，計數(shù)器中的數(shù)自動存入到CCR中，則在中斷中將觸發(fā)方式再次更改為上升沿觸發(fā)，且可以讀出CCR中的值即為輸入PWM的高電平時間。當(dāng)上升沿再次到來，計數(shù)器中的數(shù)自動存入到CCR中，并觸發(fā)中斷，在中斷中將CCR的值讀出即為PWM的周期（以上的過程，默認(rèn)為PWM的周期小于定時器溢出的時間）

配置兩個結(jié)構(gòu)體

在測量輸入脈沖時需要配置TIM_TimeBaseInitTypeDef和TIM_ICInitTypeDef,對于TIM_TimeBaseInitTypeDef來說和之前的PWM配置相似，不同的是關(guān)于預(yù)分頻系數(shù)和周期的配置，這個按照需要自己配置。

TIM_ICInitTypeDef的配置

.TIM_Channel:進(jìn)行采用的通道，例TIM_Channel_3。

.TIM_ICPolarity:觸發(fā)中斷的電平，可以設(shè)置為上升沿，也可設(shè)置成下降沿。

.TIM_ICPrescaler:輸入分頻器，對輸入的PWM可以進(jìn)行相應(yīng)的分頻，例如2分頻，就是兩個周期采樣一次。（個人理解）

.TIM_ICFilter:輸入的濾波器，沒用，設(shè)為0x00

.TIM_ICSeclection:設(shè)置是否直連如下圖中對于TI1來說，后面有TIFP1和TIFP2，對于TIFP1是直接連，對于TIFP2是間接連接。

具體的配置代碼：

ic_s.TIM_Channel = TIM_Channel_3;ic_s.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;ic_s.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;ic_s.TIM_ICFilter = 0x00;ic_s.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInit(TIM2,&ic_s);

在結(jié)構(gòu)配置完成以后，需要對中斷控制器進(jìn)行配置：

void NVIC_Config(void) {NVIC_InitTypeDef nvic_s;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);nvic_s.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;nvic_s.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;nvic_s.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;nvic_s.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&nvic_s); }

配置完成以后打開中斷TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update | TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4,ENABLE);
TIM_IT_Update：計數(shù)器溢出中斷
TIM_IT_CC3：通道3的捕獲中斷
TIM_IT_CC4:通道4的捕獲中斷

中斷函數(shù)的編寫

對于中斷函數(shù)的編寫流程如下（以上的過程，默認(rèn)為PWM的周期小于定時器溢出的時間）：
首次上升沿捕獲成功觸發(fā)中斷，進(jìn)入中斷，在中斷中使用TIM_SetCounter(TIMx,0)將對應(yīng)的定時器中計數(shù)器清0.然后將對應(yīng)的通道設(shè)置為下降沿捕獲TIM_OCnPolarityConfig(TIMx,TIM_ICPolarity_Falling);，同時需要標(biāo)記上升沿第一次來。對應(yīng)通道捕獲到下降沿，自動的將計數(shù)器CNT中的數(shù)值賦值到CCR中，同時觸發(fā)中斷，在中斷中可以將CCR的值讀出，該值就是所測波形的高電平時間，然后再將該通道設(shè)置為上升沿捕獲。再次捕獲到上升沿，判斷是否是第二次捕獲上升沿，如果是就將CCR中的值讀出，該值是第一個上升沿到第二個上升沿的時間，如果是周期性PWM的話，該值就是PWM的周期時間。如果不是第二次捕獲，就重復(fù)之前第一捕獲的流程。
具體的代碼為：

void TIM2_IRQHandler(void) {if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)==SET)//計數(shù)器溢出中斷判斷{}if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC3) == SET)//定時器通道3捕獲中斷判斷{if(C3_flag == 0)// 第一次上升沿到來{TIM_SetCounter(TIM2,0);TIM_OC3PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);C3_flag = 1;}else if(C3_flag == 1)//第一次下降沿到來{c3_high = (uint32_t)TIM_GetCapture3(TIM2);TIM_OC3PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);C3_flag = 2;}else if(C3_flag == 2)//第二次上升沿到來{c3_proide = (uint32_t)TIM_GetCapture3(TIM2);C3_flag = 0;}}TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update | TIM_IT_CC3|TIM_IT_CC4); }

注意到在上面提到兩次PWM的周期小于定時器的溢出時間，是為中斷函數(shù)的編寫和便于把原理敘述清楚，如果沒有這個假設(shè)，那就要考慮所有的情況
所有的情況大致有以下幾類

• PWM周期 = 定時器的溢出時間：此時對于上升沿的讀取時間是沒有問題的，對于周期的讀取值會是0.
• PWM周期 >定時器的溢出時間：此時又分為兩種情況:定時器溢出發(fā)生在上升沿和下降沿之間，或者發(fā)生在下降沿和上升沿之間。這種情況因為發(fā)生定時器溢出時，計數(shù)器會被清0，所以需要統(tǒng)計定時器溢出的次數(shù)，在最后將對應(yīng)的時間加上（計數(shù)器溢出次數(shù)*計數(shù)器溢出時間。）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32----通用定时器TIM2~TIM5的三种功能的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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