定时器简介

定时器是一种专门负责定时功能的片上外设。F1系列的单片机最多有14个定时器（TIM1~TIM14），具体如下表：

类型	外设名称
基本定时器	TIM6和TIM7
通用定时器	TIM2~TIM5和TIM9~TIM14
高级定时器	TIM1和TIM8

基本定时器是功能最简单的一类定时器，即时基单元的功能；通用定时器在基本定时器的基础上添加了一些功能，包括：输入捕获功能、输出比较功能；高级定时器是在通用定时器的基础上又添加一些功能：从模式控制器、输出控制功能。

以具体的F103C8T6芯片来说，其包含了：1个高级定时器（TIM1）、3个通用定时器（TIM2、TIM3、TIM4），一共4个定时器模块。其中TIM1挂在APB2总线上，其他定时器挂在APB1总线上。

而STM32F103RG芯片就拥有全部的14个定时器。

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时基单元

1、时基单元的基本结构

对于CNT计数器，每来一个脉冲就记一个数。当计数器计满一轮数后，会向右边的重复计数器RCR输出一个脉冲。脉冲信号经过RCR再次进行分频后，会去产生一个update事件（可通过update事件去触发中断）。

注意，对于重复计数器，只存在于高级计数器里（即：TIM1和TIM8），其他计数器是没有的。

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2、定时器的时钟

由时基单元框图可知，其时钟有几种来源，并通过多路复用器选择其中的一路输入到时基单元。其中有一个主要的来源就是RCC，且绝大多数情况下使用RCC。

对于C8T6芯片，通过查阅手册（上图）可知：TIM1挂在APB2总线上，TIM2、TIM3、TIM4挂在APB1总线上。因此，对于TIM1，其时钟来源于APB2，对于其他寄存器，其时钟来源于APB1。

但在APB与TIM之间还存在倍频器，如果APBx的分频系数为1，倍频器就在原来的时钟频率上做一个一倍频（频率不变）；如果APBx分频系数为2，就在原来时钟频率上做一个二倍频。

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3、分频计数器

对于上述时基单元的内部结构中的预分频器、计数器、重复计数器，其本质均为16位的分频计数器。其中预分频器和重复计数器发挥了分频的作用，而中间的计数器既有分频功能又有计数功能。

对于16位的分频计数器，其自动重装寄存器和计数器都是用16位的二进制数来表示的，也就是说它们的范围都是0000~FFFF（即：0~65535）。

• 分频计数器的基本工作原理：

对于分频计数器，计数器会在输入脉冲的激励下递增，每来一个脉冲就加一，到达最大值N（由自动重装寄存器设置）后，其值归0，然后输出一个脉冲，再重新从0计数，如此重复下去。

其计数模式可分为如下的3种：

上计数

下计数

中心对齐

对于中间的计数器CNT，其模式是可选的（可选择上计数、下技术或中心对齐） 。

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4、Update事件与预加载

由于状态寄存器里面的N值决定了计数器的周期，有时我们需要再计数器运行的过程中动态地调整N的值。为了防止出错，这个调整需要加一些保护措施（即：预加载 Preload）。

当我们修改N的值时，如果直接修改的话，当修改时计数器的计数值大于我们想要修改的值时，计数器会一直计数到65535，重新溢出后才会以新的N为顶进行计数。所以在这中间会出现一个非常长的计数周期（从0到65535）。如下图所示：

为了避免这种情况，我们在自动重装寄存器后边增加了一个影子寄存器，如果我们要修改N的值，那么新的N值首先会写入影子寄存器里边，等到下一次update事件发生时，新N值从影子寄存器进入自动重装寄存器里。

上述的保护措施称之为预加载，如下图所示：

【注意】对于预分频器PSC和重复计数器RCR来说，它们的预加载措施是强制开启的；而对于中间的自动重装寄存器来说，可以选择是否预加载，并且默认不预加载（开启需手动）。

【注意】对于update事件，是由重复计数器RCR溢出所产生的，但我们还可通过编程强制去产生一个update事件。

附update事件与中断的关系：

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