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stm32 定时器知识总结

2019-07-12来源: eefocus关键字:stm32  定时器  知识总结

一 定时器的种类 

STM32F103系列有11个定时器: 

2个高级定时器(TIM1,TIM8) 

4个通用定时器(TIM2,TIM3,TIM4,TIM5) 

2个基本定时器(TIM6,TIM7) 

2个看门狗定时器(IWDG,WWDG) 

1个系统滴答定时器


二 定时器主要功能 

基本定时器(TIM6,TIM7)的主要功能就是定时,由各自的可编程预分频器驱动。


通用定时器(TIM2~TIM5)除了基本的定时功能以外,还具有输入捕获和输出比较,产生pwm波形的功能。


高级定时器除了具有以上两种定时器的功能以外,还具有输出互补带死区的信号,以及刹车等功能。


看门狗定时器用于监测程序是否故障的,在超出一定时间程序跑飞了或者CPU不工作了,会产生一次系统复位或者是中断(只有窗口看门狗有中断功能)。


系统滴答定时器是封装在cortex-M3中的一个定时器,在运行操作系统时滴答定时器周期性产生中断,基于时间片轮转的系统会在时间片里切换任务,还能用这个定时器实现精准的延时。


三 定时 

TIM1~TIM8这8个定时器都是16位的,最大能到65535,这个值我们称之为重装载值(arr),在这里就牵扯到定时器技术模式的概念,技术模式有3种 

(1)向上计数模式:从0开始计数,逐一递增到arr,产生溢出事件,重新从0开始计数; 

(2)向下计数模式: 从arr开始计数,逐一递减到0,产生溢出事件,重新从arr开始计数; 

(3)中央对其模式(也叫向上/向下模式):从0开始向上计数,计到arr产生溢出事件然后向下计数,计到0又产生溢出,再从0开始向上计数。


TIM1~TIM8中,除了基本定时器TIM6,TIM7只具有向上计数模式之外,其他6个都支持3种计数模式。


用定时器来定时,最主要的就是会计算定时时间,假设定时时间为T,预分频值为psc,时钟为SYS_CLK(时钟源为系统时钟),则T=((psc+1)/SYS_CLK)(arr+1)* 

怎么理解这个公式呢,我有个笨办法,打个比方,把时间就比作放在篮子里的苹果,篮子的个数就相当于重装载值(arr+1)(重装载值是从0开始的),每个篮子里放的苹果个数就相当于信号每个周期的时间t,所以总的苹果相当于定时时间T=(arr+1)*t.


信号每个周期的时间t可以由频率的倒数求得,信号的频率是由系统时钟频率分频得到的,比如说,分频值psc为0,表示不分频(也就是1分频),分频值为1表示2分频,以此类推……最终就可以得到上面的公式了。(有点啰嗦,原谅我笨拙的表达能力,o(╯□╰)o)


四 输入捕获 

输入捕获功能主要是用来测量信号的频率和脉冲宽度,除了基本定时器(TIM6,TIM7)之外,通用定时器和高级定时器都有这个功能,stm32的输入捕获是通过监测边沿信号,在信号发生跳变时,将定时器的值存下来就完成了一次捕获。 

比如我们想要捕获信号高电平,要先设置定时器为上升沿捕获,当捕获到上升沿时记录下当前定时器值,再设置为下降沿捕获,当捕获到下降沿时再记录下当前的值,上升沿与下降沿之间的差值就是高电平的宽度,再根据定时器的频率计算出高电平持续的时间。 

注: 

捕获电平宽度的时候,如果脉冲持续时间比较长,定时器可能会出现溢出(计数超出了重装载值),这时候就必须记录一下溢出的次数,最后获取到的宽度值还要加上一共溢出的值才是脉冲宽度。


五 比较输出 

比较输出功能是用来输出一个信号,我们事先要设置一个比较值,当定时器的计数值和比较值相等时,这个状态成为匹配状态,比较输出功能有三种模式:主动模式,非主动模式和触发模式。


主动模式:当达到比较匹配状态时输出高电平; 

非主动模式:当达到比较匹配状态时输出低电平; 

触发模式:当达到比较匹配状态时,翻转输出电平。


六 PWM输出 

pwm(脉冲宽度调制)在控制领域是个经常用到的信号,stm32就专门设计了pwm输出模式,可以直接设置占空比很方便


七 互补输出&死区 

互补输出,死区,还有刹车功能是高级定时器才有的功能,主要是运用在电机控制领域,这部分功能要结合电路和程序总结更有意义(后续补充)。

关键字:stm32  定时器  知识总结

编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic467517.html
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