请问STM32低功耗定时器有哪些独特功能？

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刘娜

2021-11-23 11:25:21

开发低功耗产品，我们会比较关注整个系统的功耗问题。那么，LPTIM低功耗定时器你有关注吗？
1写在前面

在早些年，可能较少听见LPTIM这个名词。随着低功耗产品需求越来越严格，MCU厂商就推出了针对低功耗应用的LPTIM定时器。
定时器是我们常见的一种外设，之所以这么常见，原因在于定时器的用途非常广泛。
在STM32所有MCU中都配有定时器，那么你有关注、对比过各系列，各型号MCU中定时器的差异吗？

2哪些STM32配有LPTIM定时器

在STM32中，相对较新的MCU部分型号配有LPTIM定时器。
比如：STM32F7、H7高性能MCU，STM32L0、 L4低功耗MCU，以及新推出的G0、G4系列中都配有这种LPTIM定时器。
具体哪些MCU配有LPTIM，大家可以下载对应的数据手册查看。
本文围绕STM32G0讲述其中的LPTIM定时器。
3LPTIM功能

LPTIM：Low-power timer，即低功耗定时器。
LPTIM 是一个 16 位定时器，得益于其定时器的低功耗。
由于 LPTIM 的时钟源具有多样性，因此 LPTIM 能够在所有电源模式（待机模式除外）下保持运行状态。
即使没有内部时钟源， LPTIM 也能运行，鉴于这一点，可将其用作“脉冲计数器”，这种脉冲计数器在某些应用中十分有用。
此外， LPTIM 还能将系统从低功耗模式唤醒，因此非常适合实现“超时功能”，而且功耗极低。
LPTIM 引入了一个灵活的时钟方案，该方案能够提供所需的功能和性能，同时还能最大程度地降低功耗。
我仔细对比了一下STM32各系列的LPTIM低功耗定时器，发现很多功能基本一样。
1.框图
STM32G0低功耗定时器框图：

STM32L0低功耗定时器框图：

对比框图，可以发现这个LPTIM片上外设有相似之处。
当然，有些细节是不一样的，像在STM32H7中有多个LPTIM，这几个LPTIM之间是有一定差异的。
2.LPTIM 主要特性

16 位递增计数器
3 位预分频器，可采用 8 种分频系数（1、 2、 4、 8、 16、 32、 64 和 128）
可选时钟

– 内部时钟源：LSE、 LSI、 HSI 或 APB 时钟
– LPTIM 输入的外部时钟源（在没有 LP 振荡器运行的情况下工作，可在使用脉冲计数器应用场景中使用）

16 位 ARR 自动重载寄存器
16 位比较寄存器
连续/单触发模式
可选软件/硬件输入触发
可编程数字防抖动干扰滤波器
可配置输出：脉冲和 PWM
可配置 I/O 极性
编码器模式

拿这些特性和其它基本定时器相对较，你会发现，这些特性中很多都是LPTIM独有的。
3.LPTIM RCC
LPTIM的RCC和其他定时器相比较，其RCC功能更加丰富。
通过上面框图可以发现，LPTIM 可通过多个时钟源提供时钟。
它可以由内部时钟信号提供时钟，内部时钟信号可通过复位和时钟控制器 (RCC) 在 APB、 LSI、 LSE 或 HSI 时钟源中进行选择。
4.干扰滤波器

这个功能也是LPTIM所特有的一个功能。
LPTIM 输入由数字滤波器保护，避免任何毛刺和噪声干扰在 LPTIM 内部传播，从而防止产生意外计数或触发。
滤波示意图：

这个原理比较简单，如果不能理解请查看参考手册详解。
LPTIM定时器的功能比较多，可能初学者一看到那么多内容就吓到了。其实，把内容拆开来看并不难。
本文旨在让更多朋友知道这些功能，想要深入掌握其中知识，需结合手册和实践编程。

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陈霞

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