STM32——通用计时器

通用计时器框图

1.时钟源

1）内部时钟(CK_INT)
2）外部时钟模式 1：外部输入引脚(TIx)，x=1，2（即只能来自于通道 1 或者通道 2）
3）外部时钟模式 2：外部触发输入(ETR)
4）内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另一定时器的预分频器

1.1.外部时钟模式 1（TI1、TI2）

外部时钟源进入定时器的流程以通道2为例：
1）外部时钟源信号→IO→TIMx_CH1（或者 TIMx_CH2），其中，外部时钟模式 1 下，时钟源信号只能从 CH1 或者 CH2 输入到定时器，CH3 和 CH4 都是不可以的。
2）TI2 首先经过一个滤波器，由 ICF[3:0]位来设置滤波方式，也可以设置不使用滤波器。
3）接着经过边沿检测器，由 CC2P 位来设置检测的边沿，可以上升沿或者下降沿检测。
4）然后经过触发输入选择器，由 TS[4:0]位来选择 TRGI（触发输入信号）的来源。 TI1F_ED、TI1FP1 和 TI2FP2 三个触发输入信号（TRGI），
5）最后经过模式选择器，由 ECE 位和 SMS[2:0]位来选择定时器的时钟源。外部时钟模式 1，ECE 位置 0，SMS[2:0] = 111。
6）CK_PSC 需要经过定时器的预分频器分频后，最终就能到达计数器进行计数了。

1.2.外部时钟模式 2（ETR）

1)外部时钟源信号→IO→TIMx_ETR,需配置 IO 的复用功能，才能使IO 和定时器相连通
2）经过外部触发极性选择器，由 ETP 位来设置上升沿有效还是下降沿有效，选择下降沿有效的话，信号会经过反相器。
3）然后经过外部触发预分频器，由 ETPS[1:0]位来设置预分频系数，系数范围：1、2、4、8。
4）紧接着经过滤波器器，由 ETF[3:0]位来设置滤波方式，也可以设置不使用滤波器。fDTS 由TIMx_CR1 寄存器的 CKD 位设置。
5）从模式选择器，由 ECE 位置 0和 SMS[2:0]位来选择定时器的时钟源
6）CK_PSC 需要经过定时器的预分频器分频后，最终就能到达计数器进行计数了

1.3.内部触发输入（ITRx）

1）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，即实现定时器的级联。

TIM1 作为 TIM2 的预分频器，需要完成的配置步骤：
1，TIM1_CR2 寄存器的 MMS[2:0]位设置为 010，即 TIM1 的主模式选择为更新（选择更新事件作为触发输出 （TRGO））。
2.TIM2_SMCR 寄存器的 TS[2:0]位设置为 000，即使用 ITR1 作为内部触发。TS[2:0]位用于配置触发选择，除了 ITR1，还有其他的选择，
3.TIM2_SMCR 寄存器的 SMS[2:0]位设置为 111，即从模式控制器选择外部时钟模式 1。
4，TIM1 和 TIM2 的 CEN 位都要置 1，即启动计数器。
注意：最常用的是内部时钟

2 控制器

控制器包括：从模式控制器、编码器接口和触发控制器（TRGO）。从模式控制器可以控制计数器复位、启动、递增/递减、计数。

3 时基单元

时基单元包括：计数器寄存器(TIMx_CNT)、预分频器寄存器(TIMx_PSC)、自动重载寄存器(TIMx_ARR)。通用定时器的计数模式有三种：递增计数模式、递减计数模式和中心对齐模式。

4 输入捕获

测量输入信号的脉冲宽度、测量 PWM 输入信号的频率和占空比，一般先要设置输入捕获的边沿检测极性，通过上下升沿的检测来达到目的。
1）待测量信号到达 TIMx_CH1 后，这个待测量信号用 TI1 表示，TI1 首先经过一个滤波器，由 ICF[3:0]位来设置滤波方式，也可以设置不使用滤波器。fDTS由 TIMx_CR1 寄存器的 CKD 位设置。
2）接着经过边沿检测器，由 CC1P 位来设置检测的边沿，可以上升沿或者下降沿检测。CC1NP是配置互补通道的边沿检测的，在高级定时器才有，通用定时器没有。
3）然后经过输入捕获映射选择器，由 CC1S[1:0]位来选择把 IC1 映射到 TI1、TI2 还是 TRC。这里我们的待测量信号从通道 1 进来，所以选择 IC1 映射到 TI1 上即可
4）紧接着经过输入捕获 1 预分频器，由 ICPS[1:0]位来设置预分频系数，范围：1、2、4、8。
5）最后需要把 CC1E 位置 1，使能输入捕获，IC1PS 就是分频后的捕获信号

5输入捕获和输出比较公用部分

当上升沿到来时，IC1PS 信号就会触发输入捕获事件发生，计数器的值就会被锁存到捕获/比较影子寄存器里。

6 输出比较

1）首先程序员写 CCR1 寄存器，即写入比较值。这个比较值需要转移到对应的捕获/比较影子寄存器后才会真正生效
2）比较值转移到影子寄存器的条件
CCR1 不在写入操作期间、
CC1S[1:0] = 0 配置为输出、
OC1PE 位置0
3）当 CCR1 寄存器的值转移到其影子寄存器后，新的值就会和计数器的值进行比较