一、 STM32定時(shí)器分類眾多，按照內(nèi)核、外核標(biāo)準(zhǔn)分為兩部分：核內(nèi)定時(shí)器+核外定時(shí)器

1）核內(nèi)定時(shí)器：Systick

2）外設(shè)定時(shí)器：特定應(yīng)用定時(shí)器+常規(guī)定時(shí)器

3）特定應(yīng)用定時(shí)器：LPTIM,RTC,WTD,HRTIM

4）常規(guī)定時(shí)器：基本定時(shí)器TIM6&TIM7）、通用定時(shí)器（TIM2TIM5，TIM9TIM14）、高級(jí)定時(shí)器（TIM1&TIM8）

【常規(guī)定時(shí)器：

1. 基本定時(shí)器：計(jì)劃沒有任何對(duì)外輸入/輸出，常用作時(shí)基，實(shí)現(xiàn)基本的計(jì)數(shù)和定時(shí)功能。
2. 通用定時(shí)器：除了基本的定時(shí)器的時(shí)基功能外，還可以對(duì)外作輸入捕獲、輸出比較以及連接其他傳感器接口（除了編碼器和霍爾傳感器）
3. 高級(jí)定時(shí)器：此類的定時(shí)器功能強(qiáng)大，除了具備通用的定時(shí)器的功能外，還包含一些與電機(jī)控制和數(shù)字電源應(yīng)用的相關(guān)功能，比方帶死區(qū)控制的互補(bǔ)信號(hào)輸出、緊急剎車關(guān)斷輸入控制?！?/li>

按照計(jì)數(shù)器的位寬來分：分為3部分

1）16bit定時(shí)器

2）32bit定時(shí)器（TIM2、TIM5）

3）24bit定時(shí)器（Systick）

二、三種 定時(shí)器 (高級(jí)&通用&基本)區(qū)別

對(duì)于STM32F4XX，三種定時(shí)器（高級(jí)、通用、基本)的區(qū)別如下表

根據(jù)以上表格，可以看出

1)高級(jí)定時(shí)器（TIM1&TIM8）是16bit，支持向上、向下、向上/向下計(jì)數(shù)模式，可以產(chǎn)生DMA請求，捕獲/比較通道有4個(gè)，支持互補(bǔ)輸出（帶可編程死區(qū)的互補(bǔ)輸出）

2）通用定時(shí)器又分為三種，32bit(TIM2&TIM5)和16bit(TIM3&TIM4)，這兩種支持向上、向下、向上/向下計(jì)數(shù)模式，且都可以產(chǎn)生DMA請求，捕獲/比較通道4個(gè)，16bit（TIM9TIM14）只能向上計(jì)數(shù)，不能產(chǎn)生DMA請求，捕獲/比較通道只有2個(gè)，沒有這三種都無互補(bǔ)輸出，都能應(yīng)用于定時(shí)器技術(shù)，PWM輸出，輸入捕獲，輸出比較。可以認(rèn)為TIM9TIM14是TIM2&TIM5&TIM3&TIM4的簡單版本。

3）基本定時(shí)器（TIM6&TIM7）是16bit，支持向上、向下、向上/向下計(jì)數(shù)，可以產(chǎn)生DMA請求，沒有捕獲/比較通道和互補(bǔ)輸出，只能用于驅(qū)動(dòng)DAC。

三、通用定時(shí)器的特性(以TIM2.TIM3,TIM4.TIM5為例)

1）16bit/32bit遞增、遞減、遞增/遞減（中心對(duì)齊）計(jì)數(shù)模式，自動(dòng)重載計(jì)數(shù)器；

2）16bit可編程預(yù)分頻器（可實(shí)時(shí)修改），用于對(duì)計(jì)數(shù)器時(shí)鐘進(jìn)行分頻，分頻系數(shù)介于1~65535之間；

3）多達(dá)4個(gè)獨(dú)立通道

--輸入捕獲

--輸出比較

--PWM生成（邊沿和中心對(duì)齊模式）

--單脈沖模式輸出

4）可使用外部信號(hào)（TIMx_ETR）控制定時(shí)器和定時(shí)器互連（可以用1個(gè)定時(shí)器控制另外一個(gè)定時(shí)器）同步電路

5）如下事件發(fā)生時(shí)，可以產(chǎn)生中斷/DMA請求（6個(gè)獨(dú)立的IRQ/DMA請求生成器）

1. 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化（通過軟件或內(nèi)部/外部觸發(fā)）
2. 觸發(fā)事件（計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù)）
3. 輸入捕獲
4. 輸出比較
5. 會(huì)吃針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
6. 觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或按周期的電流管理

6）STM32的通用定時(shí)器可以被用于：測量輸入信號(hào)的脈沖長度(輸入捕獲）或者產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和PWM）

7)使用定時(shí)器預(yù)分頻器和RCC時(shí)鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個(gè)us到幾個(gè)毫秒之間調(diào)整。SMT32的每個(gè)通用定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒有互相共享的任何資源。

四、計(jì)數(shù)器模式

通用定時(shí)器可以向上、向下、向上/向下雙向計(jì)數(shù)模式

• 向上計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載值（TIMx_ARR）,然后重新從0開始計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器向上溢出事件
• 向下計(jì)數(shù)模式：計(jì)數(shù)器從自動(dòng)裝入的值(TIMx_ARR)向下計(jì)數(shù)到0，然后從自動(dòng)裝入的值重新開始，并產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器向下溢出事件
• 向上/向下雙向計(jì)數(shù)模式（中央對(duì)齊模式）

五、定時(shí)器框圖分析

框圖可以分為以下4個(gè)部分

第一部分：定時(shí)器時(shí)鐘源

定時(shí)器時(shí)鐘可由下列時(shí)鐘源提供：

• 內(nèi)部時(shí)鐘（CK_INT）(內(nèi)部RCC提供的時(shí)鐘)
• 外部時(shí)鐘模式1：外部輸入引腳（TIx）
• 外部時(shí)鐘模式2：外部觸發(fā)輸入（ETR），僅適用于TIM2,TIM3,TIM4
• 內(nèi)部觸發(fā)輸入(ITRx)：使用一個(gè)定時(shí)器作為另外一個(gè)定時(shí)器的預(yù)分頻器，例如可以將定時(shí)器配置為定時(shí)器2的預(yù)分頻器

第二部分：時(shí)基單元 ：主要包括預(yù)分頻寄存器(TIMx_PSC)、自動(dòng)重裝載寄存器（TIMx_ARR）、計(jì)數(shù)器寄存器(TIMx_CNT)

第三部分：輸入捕獲通道

第四部分：輸出比較通道

六、PWM輸出

PWM輸出主要用到定時(shí)器框圖中的第四部分：時(shí)基單元和輸出比較通道

PWM工作過程(通道1為例)

CCR1:捕獲/比較值寄存器(x=1,2,3,4),設(shè)置比較值

CCMR1:OC1M[2:0]位：對(duì)于PWM方式下，用于設(shè)置PWM模式1【110】或PWM模式2【111】

CCER:CC1P位：捕獲/比較1輸出極性，0：高電平有效，1：低電平有效

CCER:CC1E位：捕獲/比較1輸出使能，0：OC1關(guān)閉，1：OC1打開

PWM模式1；在遞增計(jì)數(shù)模式下，只要 TIMx_CNTTIMx_CCR1，通道 1 便為無效狀態(tài) (OC1REF=0)，否則為有效狀態(tài) (OC1REF=1)。

PWM模式2：在遞增計(jì)數(shù)模式下，只要 TIMx_CNTTIMx_CCR1，通道 1 便為有效狀態(tài)，否則為無效狀態(tài)。
注意：在 PWM 模式 1 或 PWM 模式 2 下，僅當(dāng)比較結(jié)果發(fā)生改變或輸出比較模式由“凍結(jié)”模式切換到“PWM”模式時(shí)， OCREF 電平才會(huì)發(fā)生更改

如下圖就是PWM模式2的例子

當(dāng)配置某個(gè)IO口為PWM1模式，TIMx_CNT=TIM_CCR1，通道1有效，輸出高電平。

PWM模式本質(zhì)是可以產(chǎn)生一個(gè)由TIMx_ARR寄存器確定頻率，由TIMx_CCRx寄存器確定占空比的信號(hào)。在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位寫入"110-PWM模式1"，"111-PWM模式2"，能夠獨(dú)立地設(shè)置每個(gè)OCx輸出通道產(chǎn)生一路PWM，必須設(shè)置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相應(yīng)的預(yù)裝載寄存器，最好還要設(shè)置TIMx_CR1寄存器的ARPE位，（在向上計(jì)數(shù)或中心對(duì)稱模式中）使能自動(dòng)重裝載的預(yù)裝載寄存器。

注意：此處提到的“ 必須設(shè)置TIMx_CCMRx寄存器OCxPE位以使能相應(yīng)的預(yù)裝載寄存器.. .”目的是滿足一些特殊的需求，使能預(yù)裝載的意義在于可以多個(gè)通道同時(shí)輸出時(shí)，時(shí)序能準(zhǔn)確地同步。網(wǎng)上的一段有意義的解釋是：設(shè)計(jì)preload register和shadow register的好處是，所有真正需要起作用的寄存器(shadow register)可以在同一個(gè)時(shí)間(發(fā)生更新事件時(shí))被更新為所對(duì)應(yīng)的preload register的內(nèi)容，這樣可以保證多個(gè)通道的操作能夠準(zhǔn)確地同步。如果沒有shadow register，或者preload register和shadow register是直通的，即軟件更新preload register時(shí)，同時(shí)更新了shadow register，因?yàn)檐浖豢赡茉谝粋€(gè)相同的時(shí)刻同時(shí)更新多個(gè)寄存器，結(jié)果造成多個(gè)通道的時(shí)序不能同步，如果再加上其它因素(例如中斷)，多個(gè)通道的時(shí)序關(guān)系有可能是不可預(yù)知的。可見如果只是單通道輸出，多通道輸出時(shí)沒時(shí)序精準(zhǔn)的同步更新要求，不使能也可以的。

**七、PWM編程
**

1）要求：使用TIM14的PWM功能，輸出頻率不變，占空比變化的PWM波，驅(qū)動(dòng)LED燈，達(dá)到LED的亮度由暗變亮，由從亮變暗，如此往復(fù)。

2）編程步驟

2-1,使能定時(shí)器時(shí)鐘和對(duì)應(yīng)的GPIO時(shí)鐘，

2-2 初始化IO口為復(fù)用功能輸出，并將復(fù)用功能映射到對(duì)應(yīng)的定時(shí)器

2-3 初始化定時(shí)器，ARR,PSC等

2-4 初始化輸出比較參數(shù)

2-5 使能預(yù)裝載寄存器和ARPE位

2-6 使能定時(shí)器

2-7不斷改變比較值CCRx,達(dá)到不同的占空比；

在功能函數(shù)中，我們初始化要設(shè)置好arr和psc,TIM14采用的APB1（42MHz）經(jīng)過2倍的倍頻獲得的頻率(84MHz)，預(yù)分頻系數(shù)設(shè)置為84，那么PWM的頻率為1MHZ，自動(dòng)重裝載值arr=500，則PWM的頻率為1MHZ/500=2kHz。

TIM14_PWM_Init(500-1,84-1); //1Mhz的計(jì)數(shù)頻率,2Khz的PWM.

u16 led0pwmval=0;

u8 dir=1;

pwm_func{

if(dir)led0pwmval++;

else led0pwmval--;	 

if(led0pwmval >300)dir=0;//實(shí)測當(dāng)TIM_CNT大于300時(shí)，亮度變化不明顯，故此處設(shè)置為300為最亮

if(led0pwmval==0)  dir=1;	   					 

TIM14- >CCR1 =led0pwmval;