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）。