定时器基本原理和常见问题

对于MCU来说，定时器是必备的一个模块，原因在于定时器是使用频率最高。

下载地址在ST中文网，（最近）进入主页，都能在英国威廉希尔公司网站 看到这个消息。

https://www.stmcu.com.cn/Designresource/design_resource_detail?file_name=STM32+%E5%AE%9A%E6%97%B6%E5%99%A8%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%8F%8A%E5%B8%B8%E8%A7%81%E9%97%AE%E9%A2%98%E4%B9%8B%E5%9F%B9%E8%AE%AD%E8%B5%84%E6%96%99&lang=EN&ver=3.1

这个资料总共有186页。内容比较多，但讲述的比较全面。

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资料的主要内容

• STM32定时器概述

• 定时器时基单元

• 定时器输入捕捉功能

• 定时器比较输出功能

• 定时器触发同步与级联

• 定时器DMA批量传送

• 定时器产生的触发输出与其它外设的关联

• STM32F334/STM32F7/STM32L4等新增的定时器功能

• 案例分享【穿插在上述内容中】

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STM32定时器分类

整体讲， STM32家族的定时器众多，按照核内、核外标准大致分为两部分：

核内定时器 + 外设定时器

• 核内定时器 ： Systick

• 外设定时器: 特定应用定时器+常规定时器

• 特定应用定时器： LPTIM;RTC;WTD;HRTIM

• 常规定时器： 基本定时器、通用定时器、高级定时器 【本篇介绍重点】

按计数器位宽来分：

• 16位定时器

• 32位定时器 【TIM2 TIM5】

• 24位定时器 【Systick】

常规定时器

1.基本定时器：几乎没有任何对外输入/输出，常用作时基，实现基本的计数、定时功能。

2.通用定时器：除了基本定时器的时基功能外，还可对外做输入捕捉、输出比较以及连接其它传感器接口【编码器和霍尔传感器】 。

3.高级定时器： 此类定时器的功能最为强大，除了具备通用定时器的功能外，还包含一些与电机控制和数字电源应用相关的功能，比方带死区控制的互补信号输出、紧急刹车关断输入控制。

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STM32定时器模块

STM32【通用或高级】 定时器大致分为六个功能单元：

• 从模式控制单元：负责时钟源、触发信号源的选择；控制计数器的启停、复位、门控等；

• 时基单元：定时器核心单元。负责时钟源的分频、计数、溢出重装等。

• 输入单元：为部分的时钟信号、 捕捉信号、 触发信号提供信号源。

• 比较输出单元：通过对比较寄存器与计数器的数值匹配比较，实现不同输出波形。

• 触发输出单元：输出触发信号给到其它定时器或外设。

• 捕捉比较单元： 是输入捕捉或比较输出的公共执行单元。

从信号链角度大体了解STM32定时器：

STM32定时器中存在着几种基本的信号：输入信号、 时钟信号、 触发输入信号、 触发输出信号，它们之间相互关联形成相应的信号链，从而衍生出各种定时器的功能。

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STM32定时器功能汇总

1、 六类功能单元

【时基、从模式控制、输入、输出、捕捉比较、触发输出】

2、 四类信号

【时钟信号、外部输入信号、触发输入信号、触发输出信号】

3、 四类事件

【更新事件、捕捉、 比较事件、触发事件】

4、一大特性

【影子寄存器的预装载特性】

这上面的一些内容掌握了，对定时器基本就没多大问题了，资料中也有详细说明。

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案例：定时器一使能就进中断的问题

问题描述： TIMER初始化阶段， 经常有人反馈一使能更新中断就就进中断服务程序？给开发带来些困扰，原因可能是什么？如何解决？

因为在定时器的初始化代码里有软件更新操作触发了更新事件，并置位了更新中断标志，当使能更新中断时就立刻进入更新中断服务程序。

在STM32标准库里的TIM_TimeBaseInit( )函数里都有这句代码：

TIMx->EGR = TIM_PSCReloadMode_Immediate;

• 在Cube库里的HAL_TIM_Base_Init( )函数里的 函数有这句代码：

TIMx->EGR = TIM_EGR_UG;

显然，这两行代码使用到了前面提到的软件更新操作，触发了更新事件，置位更新中断标志。所以我们在使能定时器更新中断之前，可以先做更新中断标志的清除操作。

说明：资料中提供了很多案例说明，以及分析，我觉得比较好，方便大家理解。请多理解一下这些案例。

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时钟源问题思考

1、几种时钟源？来自何处？

2、来自TI1fp1与TIF_ED信号差别是什么？

3、来自TI1/TI2的时钟是否可以直接像内部时钟一样被计数器用来计数？

4、根据时钟源的介绍，你了解到了几种触发输入信号？

5、TI3FP4可以作为通道2的输入捕捉信号吗？

6、TI4FP4可以作为触发信号吗？