TIMx简介
- 可编程预分频驱动
- 16位
- 自动装载计数器
- 用于
- 输入：测试脉冲宽度
- 输出：产生输出波形（输出比较和PWM）
- RCC预分频和定时器预分频，精度：nus级
- 定时器完全独立
TIMx主要功能
- 通用定时器包括TIM2 3 4 5
- 16位向上，向下，向上/向下自动装载
- 预分频
- 4个通道：输入捕获，输出比较，PWM生成，单脉冲输出
- 外部信号控制定时器实现同步
- 中断：更新，触发事件（起停，初始化和外内触发）以及输入捕获和输出比较
- 支持编码器和霍尔传感器
- 触发输入可用于电流管理
TIMx功能描述
时基单元
- 定时器组成为16位计数器和自动装载寄存器
- 可向上，向下和上下双向计数
- 三个重要寄存器：计数器，预分频，自动装载
- 更新事件：UEV
- 自动装载寄存器：ARR
- 预装载寄存器：PSC
计数器模式,一共有三种
向上计数模式
- 从0到ARR，产生UEV
- 可以禁止更新，否则ARR的影子寄存器也会被更新
- 更新时，所有的寄存器都更新
向下计数模式
- 基本同上文，从ARR到0
双向计数模式
- 基本同上文，有两次UEV产生
时钟选择
- 内部时钟最常用
- 外部时钟模式有两种，TIx和ETR
流程如下：（相当于是计数）- 设置检测的通道
- 选择滤波器带宽
- 上升沿极性
- 选择定时器时钟模式
- 选择触发输入源
- 启动定时器
ETR模式时，设置滤波，分频，检测沿和开启模式和定时器即可，基本同TIX
- 内部触发IIRx，可以将两个定时器进行联动
捕获和比较通道
- 包括比较寄存器
- 输入为数字滤波，多路复用和预分频器
- 输出为比较器和输出控制
输入捕获模式
- 捕获的概念一定要搞懂：捕获模式下，当检测到某种边沿的信号时，计数器的当前值被锁存到CCR中，SR置位，产生中断或者DMA操作，这样的功能可以用来测试PWM的宽度。
- 编程步骤如下：
- 选择输入端
- 配置滤波器的带宽
- 设置有效边沿
- 设置预分频
- 允许捕获寄存器操作
- 允许中断
PWM输入模式
-
这个是输入捕获模式的一个特例，比如我们要测试PWM的占空比，CCR1用于保存周期，CCR2保存高电平事件，如下图：
3.png - 操作如下：
- 设置CCR1和CCR2的有效输入
- 设置CCR1和CCR2有效极性
- 设置有效的触发信号
输出比较模式
- 比较输出功能用于控制一个输出的波形，或者指示一段时间已经到，将计数器与比较寄存器进行对比，相同时输出到设置的引脚，输出的电平同样可以设置。
- 设置中断位，产生中断或者DMA操作
- 输出比较模式的设置流程如下：
- 选择时钟
- 将数据写入ARR和CCR中
- 如需要，设置中断和DMA
- 设置输出模式（电平极性）
启动
4.png
PWM模式
比如要输出周期为8，高电平占3的PWM输出波形，则ARR为8，而CCRX为3，
- ARR决定频率
- CCRx决定占空比
-
同样可以分为向上对齐，向下对齐和中央对齐的方式，下面是中央对齐方式的输出
5.png
单脉冲模式
外部引脚接收到一个脉冲，比如按键，我们需要延时TDELAY以后，产生一个脉宽为TPULSE的脉冲。其中延时由CCR1来决定，脉冲由ARR-CCR1来决定.
在外部事件时清除OCXREF
这种方式下可以用于做电流控制，正常比较输出模式下，计数超过CCRX时，输出为低电平，如果CCRX固定，则输出的脉宽是固定的，但如果有外部引脚输入一个高电平（电流超出），则直接拉低输出。
编码器接口模式
这个在步进电机上会有用到，重点关注一下，图如下：
6.png
- 可以设置在T1和T2计数或者同时计数
- 选择极性，这里为上升沿计数，同时可以设置滤波器
- 通过两个输入的顺序，确定方向，这个方向值实时检测，相当于两个脉冲的顺序，为定时器增加了一个方向控制的信号，当然，定时器的其他功能都可以正常使用。
- 增量编码器还有一个引脚为机械零点，我们可以设置成为外部中断，在中断服务程序中设置计数器进行复位。
- 编码器输出给单片机建议使用比较器进行隔离，以提高抗干扰能力
- 两个编码器输入事件的间隔信息，我们可以读取以后，从而转换成机械的动态信息（速度，加速度，减速度）
定时器输入异或功能
略
定时器和外部触发的同步
定时器和外部信号组合在一起，有三种模式
- 复位模式
外部脉冲输入时，所有的寄存器重新读取，重新计时，同时触发标志，进行中断和DMA请求。 - 门控模式
只在有外部信号时计数，其他事件计数器暂停。 - 触发模式
有某个事件时，使能计数器 - 外部时钟模式+触发模式
时钟由外部输入，同时用触发信号进行控制。
定时器同步
一个定时器处于主模式，对另外一个处于从模式的定时器进行复位，启动，停止和提供时钟等操作。
- 做为分频器
配置定时器1为主模式，每次中断时输出一个上升沿
上升沿连接到定时器2，配置定时器2为从模式
把定时器2用外部时钟模式1下，这样就连接起来了
最后启动两个定时器
- 使能从定时器
同样设置定时器1为主模式
设置定时器1的OC1REF波形，输出比较
配置定时器2的触发
定时器2为门控模式，也就是说，定时器1溢出以后，才控制定时器2开始计数
最后启动两个定时器
- 一个定时器去启动另一个定时器
有点类似于接力棒，一个定时器截至以后，另外一个接着计数，但是计数器1在重新计数
4.外部信号同步启动两个定时器
