STM32F103mini教程通用定时器
一.通用定時器的基本原理
1.三種STM32定時器區別
2.通用定時器功能特點描述
（1）STM32?的通用?TIMx?(TIM2、TIM3、TIM4?和?TIM5)定時器功能特點包括：
①位于低速的APB1總線上(APB1)
②16?位向上、向下、向上/向下(中心對齊)計數模式，自動裝載計數器（TIMx_CNT）。
③16?位可編程(可以實時修改)預分頻器(TIMx_PSC)，計數器時鐘頻率的分頻系數 為?1～65535?之間的任意數值。
④4?個獨立通道（TIMx_CH1~4），這些通道可以用來作為： （每個定時器都有四個通道，互不影響）
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?
⑥可使用外部信號（TIMx_ETR）控制定時器和定時器互連（可以用?1?個定時器控制另外一個定時器）的同步電路。
⑦如下事件發生時產生中斷/DMA（6個獨立的IRQ/DMA請求生成器）：?
1)更新：計數器向上溢出/向下溢出，計數器初始化(通過軟件或者內部/外部觸發)?
2)觸發事件(計數器啟動、停止、初始化或者由內部/外部觸發計數)?
3)輸入捕獲?
4)輸出比較?
5)支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路?
6)觸發輸入作為外部時鐘或者按周期的電流管理
⑧STM32?的通用定時器可以被用于：測量輸入信號的脈沖長度(輸入捕獲)或者產生輸出波形(輸出比較和?PWM)等。???
⑨使用定時器預分頻器和?RCC?時鐘控制器預分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個微秒到幾個毫秒間調整。STM32?的每個通用定時器都是完全獨立的，沒有互相共享的任何資源。
3.計數器模式
通用定時器可以向上計數、向下計數、向上向下雙向計數模式。
①向上計數模式：計數器從0計數到自動加載值(TIMx_ARR)，然后重新從0開始計數并且產生一個計數器溢出事件。
②向下計數模式：計數器從自動裝入的值(TIMx_ARR)開始向下計數到0，然后從自動裝入的值重新開始，并產生一個計數器向下溢出事件。
③中央對齊模式（向上/向下計數）：計數器從0開始計數到自動裝入的值-1，產生一個計數器溢出事件，然后向下計數到1并且產生一個計數器溢出事件；然后再從0開始重新計數。
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二.定時器中斷
1.時鐘選擇
1） 內部時鐘（CK_INT）
2） 外部時鐘模式 1：外部輸入腳（TIx）
3） 外部時鐘模式 2：外部觸發輸入（ETR）
4） 內部觸發輸入（ITRx）：使用 A 定時器作為 B 定時器的預分頻器（A 為 B 提供時鐘）
2.內部時鐘選擇（默認為內部時鐘）
3.時鐘計算方法
? ? ? ??這些時鐘，具體選擇哪個可以通過 TIMx_SMCR 寄存器的相關位來設置。這里的CK_INT時鐘是從 APB1 倍頻的來的，STM32 中除非 APB1 的時鐘分頻數設置為 1，否則通用定時器 TIMx的時鐘是 APB1 時鐘的 2 倍，當 APB1 的時鐘不分頻的時候，通用定時器 TIMx 的時鐘就等于APB1 的時鐘。這里還要注意的就是高級定時器的時鐘不是來自 APB1，而是來自 APB2 的。
除非APB1的分頻系數是1，否則通用定時器的時鐘等于APB1時鐘的2倍。
默認調用SystemInit函數情況下：
SYSCLK=72M
AHB時鐘=72M
APB1時鐘=36M
所以APB1的分頻系數=AHB/APB1時鐘=2
所以，通用定時器時鐘CK_INT=2*36M=72M
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4.定時器中斷實驗相關寄存器
（1）計數器當前值寄存器CNT
（2）預分頻寄存器TIMx_PSC
（3）自動重裝載寄存器（TIMx_ARR)
（4）控制寄存器1（TIMx_CR1）
（5）DMA中斷使能寄存器（TIMx_DIER）
5.常用庫函數
（1）定時器參數初始化：
void TIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_TimeBaseInitTypeDef* TIM_TimeBaseInitStruct);
typedef struct
{
uint16_t TIM_Prescaler; //設置分頻系數，PSC
uint16_t TIM_CounterMode; //設置技術方式【向上計數，向下計數，中央對齊計數】
uint16_t TIM_Period; //設置自動重裝計數周期值，就是ARR
uint16_t TIM_ClockDivision; //設置時鐘分頻因子
uint8_t TIM_RepetitionCounter;//高級定時器才用
} TIM_TimeBaseInitTypeDef;?
（2）定時器使能函數
void TIM_Cmd(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState)
（3）定時器中斷使能函數：
void TIM_ITConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT, FunctionalState NewState);
（4）狀態標志位獲取和清除：
FlagStatus TIM_GetFlagStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
void TIM_ClearFlag(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_FLAG);
ITStatus TIM_GetITStatus(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);//自動判斷是否觸發中斷
void TIM_ClearITPendingBit(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_IT);
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6.定時器中斷實現步驟
①能定時器時鐘。
RCC_APB1PeriphClockCmd();
②初始化定時器，配置ARR,PSC。
TIM_TimeBaseInit();
③開啟定時器中斷，配置NVIC。
void TIM_ITConfig();//可設置允許中斷更新
NVIC_Init();
④使能定時器。
TIM_Cmd();//允許TIMx工作
⑤編寫中斷服務函數。
TIMx_IRQHandler();//主要清除中斷標志位
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7.定時時間計算公式
Tout= ((arr+1)*(psc+1))/Tclk
其中：
Tclk： TIMx 的輸入時鐘頻率（單位為 Mhz）
Tout： TIM3x溢出時間（單位為 us）
psc：分頻系數
arr：自動重裝值
【psc+arr：一般設置為入口參數，用于調節定時周期】
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三.定時器輸出PWM
1.PWM 簡介
? ? ???STM32 的定時器除了TIM6 和 7。其他的定時器都可以用來產生 PWM 輸出。其中高級定時器 TIM1 和 TIM8 可以同時產生多達 7 路的 PWM 輸出。而通用定時器也能同時產生多達 4路的 PWM 輸出，STM32 最多可以同時產生 30 路 PWM 輸出！
? ? ? ?要使 STM32 的高級定時器 TIM1 產生 PWM 輸出，除了上一章介紹的幾個寄存器（ARR、PSC、 CR1 等） 外，我們還會用到 4 個寄存器（通用定時器則只需要 3 個），來控制 PWM 的輸出。這四個寄存器分別是：捕獲/比較模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）、捕獲/比較使能寄存器（TIMx_CCER）、捕獲/比較寄存器（TIMx_CCR1~4） 以及剎車和死區寄存器（TIMx_BDTR）。接下來我們簡單介紹一下這四個寄存器。
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2.STM32 PWM工作過程示意圖
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CCR1:捕獲比較(值)寄存器（x=1,2,3,4):設置比較值。
CCMR1: OC1M[2:0]位： 對于PWM方式下，用于設置PWM模式1【110】或者PWM模式2【111】
CCER:CC1P位：輸入/捕獲1輸出極性。0：高電平有效，1：低電平有效。
CCER:CC1E位：輸入/捕獲1輸出使能。0：關閉，1：打開。
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PWM模式1 & PWM模式2的比較：輸出電平的極性相反
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3.STM32 PWM
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void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
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4.自動重載的預裝載寄存器
void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
功能：簡單的說，ARPE=1,ARR立即生效.....APRE=0,ARR下個比較周期生效。
5.PWM輸出庫函數
（1）PWM配置初始函數：void TIM_OCxInit(TIM_TypeDef* TIMx, TIM_OCInitTypeDef* TIM_OCInitStruct);
typedef struct
{
uint16_t TIM_OCMode; //PWM模式1或者模式2
uint16_t TIM_OutputState; //輸出使能 OR使能
uint16_t TIM_OutputNState;
uint16_t TIM_Pulse; //比較值，寫CCRx
uint16_t TIM_OCPolarity; //比較輸出極性
uint16_t TIM_OCNPolarity;?
uint16_t TIM_OCIdleState;?
uint16_t TIM_OCNIdleState;?
} TIM_OCInitTypeDef;//可以只給上述四個成員賦值就行，其他的參數 TIM_OutputNState， TIM_OCNPolarity， TIM_OCIdleState 和 TIM_OCNIdleState 是
高級定時器 TIM1 和 TIM8 才用到的
（2）設置比較值函數
void TIM_SetCompareX(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t Compare2);
（3）使能輸出比較預裝載
void TIM_OC2PreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_OCPreload);
（4）使能自動重裝載的預裝載寄存器允許位
void TIM_ARRPreloadConfig(TIM_TypeDef* TIMx, FunctionalState NewState);
6.PWM輸出配置步驟
①使能定時器和相關IO口時鐘。
使能定時器3時鐘：RCC_APB1PeriphClockCmd();
使能GPIOB時鐘：RCC_APB2PeriphClockCmd();
②初始化IO口為復用功能輸出。函數：GPIO_Init();
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;?
③這里我們是要把PB5用作定時器的PWM輸出引腳，所以要重映射配置，所以需要開啟AFIO時鐘。同時設置重映射。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);?
④ 初始化定時器：ARR,PSC等：TIM_TimeBaseInit();
⑤初始化輸出比較參數:TIM_OC2Init();// PWM 模式及通道方向
⑥使能預裝載寄存器： TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);?
⑦ 使能定時器。TIM_Cmd();
注：設置 MOE 輸出，使能 PWM 輸出
普通定時器在完成以上設置了之后， 就可以輸出 PWM 了，但是高級定時器，還需要使能剎車和死區寄存器（TIM1_BDTR）的 MOE 位，以使能整個 OCx（即 PWM）輸出。
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);// MOE 主輸出使能
⑧ 不斷改變比較值CCRx，達到不同的占空比效果:TIM_SetCompare2();//修改 TIM1_CCR1 來控制占空比
定時器中斷+PWM初始化產生 源碼：
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#include "timer.h"
#include "LED.h"
#include "stm32f10x.h"
//arr：自動重裝值
//pre：預分頻系數
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 pre)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//使能TIM3的時鐘，掛載在APB1上
//初始化時鐘
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//時鐘分割
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上計數
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;//自動重裝值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = pre;//預分頻
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);
//開啟定時器中斷，配置NVIC
TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//允許更新中斷
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;//TIM3中斷
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能定時器3
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update))
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
LED0 = !LED0;
}
}
//TIM1_CH1--->PA8：默認復用功能--部分重映射
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 pre)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);//使能TIM3的時鐘，掛載在APB1上
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//初始化PA8
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//初始化定時器
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//時鐘分割
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上計數
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = arr;//自動重裝值
TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = pre;//預分頻
TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseInitStruct);
//初始化PWM設置
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;//設置為 脈寬調制模式2
TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//輸出極性高
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//比較輸出使能
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;//設置待裝入捕獲比較器的脈沖值
TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStruct);//初始化外設TIM1
//MOE 主輸出使能
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
//使能預裝載寄存器
TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);
//使能TIM1在ARR上的預裝載寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1,ENABLE);
//使能定時器TIM1
TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32F103mini教程通用定时器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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