STM32 TIM详解
- TIM介绍
- 定时器类型
- 基本定时器
- 通用定时器
- 高级定时器
- 常用名词
- 时序图
- 预分频时序
- 计数器时序图
- 定时器中断配置图
- 定时器定时
TIM介绍
定时器(Timer)是微控制器中的一个重要模块,用于生成定时和延时信号,以及处理定时事件。在STM32系列微控制器中,定时器通常用于以下几个方面:
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定时器功能: 定时器可以生成精确的定时信号,用于定时器中断、PWM(脉冲宽度调制)、计时等应用。它可以产生周期性的计数器溢出事件,也可以产生比较匹配和捕获事件。
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PWM生成: 定时器可以用于产生PWM信号,用于控制电机速度、调光、音频产生等应用。
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计时功能: 定时器可以用于测量时间间隔,计算时间延迟,或者用于定时测量外部事件的频率。
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输入捕获和输出比较: 定时器可以用于捕获外部事件的时间戳,也可以用于与比较器进行比较,并产生相应的事件。
在STM32系列微控制器中,定时器模块非常灵活,通常包括多个独立的定时器单元,每个定时器单元都有自己的计数器、自动重载寄存器、预分频器、比较器等功能。此外,定时器模块通常还支持多种工作模式、计数模式和时钟源选择,可以满足各种不同的应用需求。
- 定时器可以对输入的时钟进行计数,并在计数值达到设定值时触发中断
- 16位计数器、预分频器、自动重装寄存器的时基单元,在72MHz计数时-钟下可以实现最大59.65s的定时(72MHZ/65535+1)*(65535+1)
该公式后续会说明。 - 不仅具备基本的定时中断功能,而且还包含内外时钟源选择、输入捕获、输出比较、编码器接口、主从触发模式等多种功能
- 根据复杂度和应用场景分为了
高级定时器
、通用定时器
、基本定时器
三种类型
定时器类型
基本定时器
为何PSC+1?PSC为0则不分频即72MHz,为1 则分频率为36Mhz也即是72MHz/1+1 =36MHz,为2则分频为72Mhz/2+1=24MHz …最大值分频值为为65535 则72MHz/65535+1
默认情况下,定时器的输入时钟源(CK_INT)与定时器预分频器的输入时钟(CK_PSC)的时钟频率是相同的。
在STM32系列微控制器中,默认情况下,定时器的输入时钟源是微控制器的主时钟(一般是内部时钟源,比如HSI或者HSI16),而定时器预分频器的输入时钟则是来自于定时器输入时钟源。因此,如果没有对定时器的时钟源进行特别的配置,那么默认情况下,CK_INT和CK_PSC的时钟频率是相同的。
通用定时器
高级定时器
常用名词
CK_CNT_OV:
时器计数器溢出频率,即定时器溢出的频率,通常以 Hz(赫兹)为单位。
CK_CNT:
定时器计数器时钟频率,即定时器计数器的输入时钟频率,通常以 Hz 为单位。
ARR :
自动重载寄存器的值,决定了定时器计数器溢出的周期。
CK_PSC:
定时器预分频器的输入时钟频率,通常也是定时器的输入时钟频率,在这里是72MHz,不需要我们处理。
PSC :
定时器预分频器的分频系数,决定了定时器计数器时钟频率。
这些参数的英文全称分别是:
- CK_CNT_OV: Timer Counter Overflow Frequency
- CK_CNT: Timer Counter Clock Frequency
- ARR: Auto-reload Register Value
- CK_PSC: Timer Prescaler Clock Frequency
- PSC: Prescaler Value
公式(重要 计算定时用):
输入时钟频率:CK_CNT = CK_PSC / (PSC + 1)
计数器溢出频率:CK_CNT_OV = CK_CNT / (ARR + 1)
将CK_CNT= CK_PSC / (PSC + 1)带入得到下式= CK_PSC / (PSC + 1) / (ARR + 1)
时序图
预分频时序
计数器时序图
定时器中断配置图
需要一个一个配置,打通所在的线路配置即可。
定时器定时
计时1s如何设置计时?
1s=1/1Hz 即 t=1/f
f(频率)=计数器溢出频率; t(时间)=1/f; 计时1s等于t=1/1(CK_CNT_OV) 故而f=CK_CNT_OV=1 ;此时CK_PSC / (PSC + 1) * (ARR + 1)=1
又因为 CK_PSC 是预分频器的输入时钟频率,为72MHz,故而(PSC + 1) * (ARR + 1)=CK_PSC=72000000,凑PSC和ARR的值(但不要超过65535)使得式子成立即可。
这里PSC可以给7200-1 为什么-1?因为(PSC + 1) * (ARR + 1)式子PSC+1了,为了凑整数好计算取PSC=7200(注意:不要超过65535)。ARR+1=72000000/(PSC+1)=10000;
如此 1ms ,1 us的配置也就通过计算可以计算出了。
故而配置时基单元就可以这样写:
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//配置为向上计数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//这里随便配置个其中的参数
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=10000;//Auto-Reload,重装值 ARR 其值不得超过65536
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7200;//预分频系数 根据上方公式计算 PSC,其值不得超过65536
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//这个是高级定时器才会用到的,通用随便给个直接给0
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
个人总结复习使用,如果对你也有帮助,那可真是小舞的荣幸。