第10章通用定时器TIMx.

第10章通用定时器TIMx通用定时器是一个通过可编程预分频器驱动的16位自动装载计数器构成。它适用于多种场合，包括测量输入信号的脉冲长度(输入采集)或者产生输出波形(输出比较和PWM)。使用定时器预分频器和RCC时钟控制器预分频器，脉冲长度和波形周期可以在几个微秒到几个毫秒间调整。定时器是完全独立的，而且没有互相共享任何资源。它们可以一起同步操作。一、TIMx的构成1、通用TIMx定时器特性(1)16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器(2)16位可编程预分频器，计数器时钟频率的分频系数是1～65535之间的任意数值(3)4个独立通道：输入捕获输出比较PWM生成(边缘或中间对齐模式)单脉冲模式输出(4)使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路(5)如下事件发生时产生中断/DMA更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)触发事件(计数器启动，停止，初始化或者由内部/外部触发计数)输入捕获输出比较2、通用定时器框图二、TIMx功能描述1、时基单元通用定时器主要由一个16位计数器、预分频器和与其相关的自动装载寄存器组成。它们可以由软件读写，即使计数器还在运行读写仍然有效。时基单元包含：计数器寄存器(TIMx_CNT)预分频器寄存器(TIMx_PSC)自动装载寄存器(TIMx_ARR)，自动装载寄存器是预先装载的，根据TIMX_CR1寄存器中的自动装载预装载使能位(ARPE)确定。预分频器预分频器可以将计数器的时钟频率按1到65536之间的任意值分频。它是基于一个(在TIMx_PSC寄存器中)16位寄存器控制的16位计数器。因为这个控制寄存器带有缓冲器，它能够在工作时被改变。新的预分频器的参数在下一次更新事件到来时被采用。当预分频器的参数从1变到4时，计数器的时序图2、计数器模式向上计数模式在向上计数模式中，计数器从0计数到自动加载值(TIMx_ARR计数器的内容)，然后重新从0开始计数，并且产生一个计数器溢出事件或更新事件。软件也可以产生或禁止更新事件。为了避免在向预装载寄存器中写入新值时更新影子寄存器，应禁止更新事件。当TIMx_ARR=0x36、且ARPE=1（即TIMx_ARR预装入）时，内部时钟分频因子为1时的计数器时序图当TIMx_ARR=0x36、且ARPE=1（即TIMx_ARR预装入）时，内部时钟分频因子为2时的计数器时序图当ARPE=0时的更新事件(TIMx_ARR没有预装入)，所产生的计数器时序图向下计数模式在向下计数模式中，计数器从自动装入的值(TIMx_ARR计数器的值)开始向下计数到0，然后从自动装入的值重新开始并且产生一个计数器向下溢出事件。软件也可以产生或禁止更新事件。为了避免在向预装载寄存器中写入新值时更新影子寄存器，应禁止更新事件。当TIMx_ARR=0x36、且ARPE=1（即TIMx_ARR预装入）时，内部时钟分频因子为1时的计数器时序图当TIMx_ARR=0x36、且ARPE=1（即TIMx_ARR预装入）时，内部时钟分频因子为2时的计数器时序图当ARPE=0时，更新事件所产生的计数器时序图中央对齐模式(向上/向下计数)在中央对齐模式中，计数器从0开始计数到自动加载的值(TIMx_ARR寄存器的内容)，产生一个计数器溢出事件，然后向下计数到0并且产生一个计数器下溢事件；然后再从0开始重新计数。更新事件可以产生在每一次计数溢出和每一次计数下溢；也可以通过软件来产生更新事件，此时，计数器重新从0开始计数，预分频器也重新从0开始计数当TIMx_ARR=0x6时，内部时钟分频因子为1时的计数器时序图当TIMx_ARR=0x6时，内部时钟分频因子为2时的计数器时序图当ARPE=1时的更新事件所产生的计数器时序图（计数器下溢）3、时钟选择计数器时钟可由下列时钟源提供：内部时钟(CK_INT)外部时钟模式1：外部输入脚(TIx)外部时钟模式2：外部触发输入(ETR)内部触发输入(ITRx)：使用一个定时器作为另一个定时器的预分频器。时基单元相关的固件库函数TIM_TimeBaseInit库函数的使用方法函数原形voidTIM_TimeBaseInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_TimeBaseInitTypeDef*TIM_TimeBaseInitStruct)功能描述根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx时基单元.输入参数1TIMx:其中x可以是2,3或4来选择TIM接口.输入参数2TIM_TimeBaseInitStruct:指向TIM_TimeBaseInitTypeDef结构,该结构描述了指定的TIMx时基单元.TIM_TimeBaseInitTypeDef结构该结构定义在stm32f10x_tim.h文件中。typedefstruct{u16TIM_Period；u16TIM_Prescaler；u8TIM_ClockDivision；u16TIM_CounterMode；}TIM_TimeBaseInitTypeDef；TIM_Period参数指定在下一个更新事件中，将周期值装载到自动重装载寄存器中.周期值取值范围是0x0000~0xFFFF.TIM_Prescaler参数设置预分频值，取值范围是0x0000~0xFFFF.TIM_ClockDivision参数确定时钟的除数，取值如下TIM_ClockDivision描述TIM_CKD_DIV1TDTS=Tck_timTIM_CKD_DIV2TDTS=2Tck_timTIM_CKD_DIV4TDTS=4Tck_timTIM_CounterMode参数选择计数模式，取值如下：TIM_CounterMode描述TIM_CounterMode_UpTIM向上计数模式.TIM_CounterMode_DownTIM向下计数模式.TIM_CounterMode_CenterAligned1TIM向心对齐计数模式1.TIM_CounterMode_CenterAligned2TIM向心对齐计数模式2.TIM_CounterMode_CenterAligned3TIM向心对齐计数模式3.例：对TIM2的时基进行配置。设TIM2CLK为36MHz，若取预分频值为8（计数时钟频率=36MHz/(8+1)）,则TIM2的计数时钟为4MHz，采用向上计数。时钟树：/*配置时间基准*/TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=65535；TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=8；TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0；TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up；TIM_TimeBaseInit(TIM2,TIM_TimeBaseStructure)；注意：在没有从装载的情况下，成员TIM_Period的值无意义。4、输入捕获/输出比较通道每一个输入捕获/输出比较通道是围绕着一个捕获/比较寄存器(包含影子寄存器)。它包括捕获的输入部分(包含数字滤波、多路复用和预分频器)，和输出部分(包含比较器和输出控制)。输入捕获/输出比较通道电路：5、输入捕获模式当检测到ICx信号上相应的边沿后，捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)将锁存计数器的值。相应的CCXIF标志(TIMx_SR寄存器)被置1，如果开放了中断或者DMA操作，则将产生中断或者DMA操作。如下图左侧所示：当发生一个输入捕获时：当产生有效的电平转换时，计数器的值被传送到TIMx_CCR1寄存器。CC1IF标志被设置(中断标志)。当发生至少2个连续的捕获时，而CC1IF未曾被清除，CC1OF也被置1。如设置了CC1IE位，则会产生一个中断。如设置了CC1DE位，则还会产生一个DMA请求。6、输出比较模式输出比较通道电路见下图的右侧部分输出比较模式，翻转OC1的时序图输出比较模式的一个主要的用法就是可以产生不同周期的方波输出，方波输出的频率计数方法是：输出比较方波的翻转率=定时器的输入时钟频率/输出比较寄存器的装载值输出比较的方波频率=输出比较方波的翻转率/2例：设定时器2的输入时钟频率为12MHz（即TIM2counterclock=12MHz），输出比较寄存器的装载值为1000（即CCR1_Val=1000），则输出比较CC1的方波频率=（12MHz/1000）/2=6KHz输出比较涉及到的固件库函数TIM_OCInit库函数的使用方法函数原形voidTIM_OCInit(TIM_TypeDef*TIMx,TIM_OCInitTypeDef*TIM_OCInitStruct)功能描述根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化TIMx的接口.输入参数1TIMx:其中x可以是2,3或4,选择的TIM接口.输入参数2TIM_OCInitStruct:指到TIM_OCInitTypeDef结构.TIM_OCInitTypeDef结构：该结构定义在stm32f10x_tim.h文件中。typedefstruct{u16TIM_OCMode；u16TIM_Channel；u16TIM_Pulse；u16TIM_OCPolarity；}TIM_OCInitTypeDef；TIM_OCMode参数选择定时模式，取值如下:TIM_OCMode描述TIM_OCMode_TimingTIM输出比较定时模式.TIM_OCMode_ActiveTIM输出比较输出有效电平模式.TIM_OCMode_InactiveTIM输出比较输出无效电平模式.TIM_OCMode_ToggleTIM输出比较翻转模式.TIM_OCMode_PWM1TIM脉冲宽度调制模式1.TIM_OCMode_PWM2TIM脉冲宽度调制模式2.TIM_Channel参数选择定时通道，取值如下:TIM_Pulse参数设置装载到捕获/比较寄存器的值，取值范围是0x0000~0xFFFF.TIM_OCPolarity参数选择定时器输出极性，取值如下:TIM_OCPolarity描述TIM_OCPolarity_HighTIM输出比较极性高.TIM_OCPolarity_LowTIM输出比较极性低.TIM_Channel描述TIM_Channel_1使用TIM通道lTIM_Channel_2使用TIM通道2TIM_Channel_3使用TIM通道3TIM_Channel_4使用TIM通道4TIM_ITConfig函数的使用方法函数原形voidTIM_ITConfig(TIM_TypeDef*TIMx,u16TIM_IT,FunctionalStateNewState)功能描述使能或禁止指定的TIM中断输入参数1TIMx:其中x可以是2,3或4.输入参数2TIM_IT:选取TIMx的中断源.输入参数3NewState:指定TIMx中断的状态（ENABLE或DISABLE）.TIM_IT参数选择TIMx中断源，可选取的值如下TIM_IT描述TIM_IT_UpdateTIM更新作为中断源TIM_IT_CC1TIM捕获/比较1作为中断源TIM_IT_CC2TIM捕获/比较2作为中断源TIM_IT_CC3TIM捕获/比较3作为中断源TIM_IT_CC4TIM捕获/比较4作为中断源TIM_IT_TriggerTIM翻转信号作为中断源TIM_OC1PreloadConfig库函数的使用方法TIM_OCPreload描述TIM_OCPreload_Enable使能TIMx对CCR1预装载寄存器TIM_OCPreload_Disable禁止TIMx对CCR1预装载寄存器.TIM_OCPreload参数的取值如下：函数原形voidTIM_OC1PreloadConfig(TIM_TypeDef*TIMx,u16TIM_OCPreload)功能描述使能或禁止TIMx