一、TIMx簡(jiǎn)介

通用定時(shí)器是一個(gè)通過(guò)可編程預(yù)分頻器驅(qū)動(dòng)的16位自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器構(gòu)成。它適用于多種場(chǎng)合，包括測(cè)量輸入信號(hào)的脈沖長(zhǎng)度(輸入捕獲)或者產(chǎn)生輸出波形(輸出比較和PWM)。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(zhǎng)度和波形周期可以在幾個(gè)微秒到幾個(gè)毫秒間調(diào)整。每個(gè)定時(shí)器都是完全獨(dú)立的，沒(méi)有互相共享任何資源。它們可以一起同步操作。

二、TIMx主要功能

通用TIMx (TIM2、 TIM3、 TIM4和TIM5)定時(shí)器功能包括：

● 16位向上、向下、向上/向下自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器

● 16位可編程(可以實(shí)時(shí)修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的分頻系數(shù)為1 ～65536之間的任意數(shù)值

● 4個(gè)獨(dú)立通道：

─ 輸入捕獲

─ 輸出比較

─ PWM生成(邊緣或中間對(duì)齊模式)

─ 單脈沖模式輸出

● 使用外部信號(hào)控制定時(shí)器和定時(shí)器互連的同步電路

● 如下事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷/DMA：

─ 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(guò)軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))

─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動(dòng)、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))

─ 輸入捕獲

─ 輸出比較

● 支持針對(duì)定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路

● 觸發(fā)輸入作為外部時(shí)鐘或者按周期的電流管理

圖1 通用定時(shí)器框圖

注：Reg：根據(jù)控制位的設(shè)定，在U事件時(shí)傳送預(yù)加載寄存器的內(nèi)容至工作寄存器

斜向下的箭頭：事件

斜向上的箭頭：中斷和DMA輸出

三、TIMx功能描述

3.1 時(shí)基單元

可編程通用定時(shí)器的主要部分是一個(gè)16位計(jì)數(shù)器和與其相關(guān)的自動(dòng)裝載寄存器。這個(gè)計(jì)數(shù)器可以向上計(jì)數(shù)、向下計(jì)數(shù)或者向上向下雙向計(jì)數(shù)。此計(jì)數(shù)器時(shí)鐘由預(yù)分頻器分頻得到。計(jì)數(shù)器、自動(dòng)裝載寄存器和預(yù)分頻器寄存器可以由軟件讀寫(xiě)，在計(jì)數(shù)器運(yùn)行時(shí)仍可以讀寫(xiě)。

時(shí)基單元包含：

● 計(jì)數(shù)器寄存器(TIMx_CNT)

● 預(yù)分頻器寄存器 (TIMx_PSC)

● 自動(dòng)裝載寄存器 (TIMx_ARR)

自動(dòng)裝載寄存器是預(yù)先裝載的，寫(xiě)或讀自動(dòng)重裝載寄存器將訪問(wèn)預(yù)裝載寄存器。根據(jù)在TIMx_CR1 寄存器中的自動(dòng)裝載預(yù)裝載使能位(ARPE)的設(shè)置，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容被立即或在每次的更新事件UEV時(shí)傳送到影子寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到溢出條件(向下計(jì)數(shù)時(shí)的下溢條件)并當(dāng)TIMx_CR1 寄存器中的UDIS位等于’0’時(shí)，產(chǎn)生更新事件。更新事件也可以由軟件產(chǎn)生。隨后會(huì)詳細(xì)描述每一種配置下更新事件的產(chǎn)生。計(jì)數(shù)器由預(yù)分頻器的時(shí)鐘輸出CK_CNT驅(qū)動(dòng)，僅當(dāng)設(shè)置了計(jì)數(shù)器TIMx_CR1 寄存器中的計(jì)數(shù)器使能位(CEN)時(shí)， CK_CNT才有效。

注：真正的計(jì)數(shù)器使能信號(hào)CNT_EN是在CEN的一個(gè)時(shí)鐘周期后被設(shè)置。

預(yù)分頻器可以將計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率按1 到65536之間的任意值分頻。它是基于一個(gè)(在TIMx_PSC寄存器中的)16位寄存器控制的16位計(jì)數(shù)器。這個(gè)控制寄存器帶有緩沖器，它能夠在工作時(shí)被改變。新的預(yù)分頻器參數(shù)在下一次更新事件到來(lái)時(shí)被采用。（圖2和圖3給出了在預(yù)分頻器運(yùn)行時(shí)，更改計(jì)數(shù)器參數(shù)的例子。）

圖2 當(dāng)預(yù)分頻器的參數(shù)從1 變到2時(shí)，計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖

圖3 當(dāng)預(yù)分頻器的參數(shù)從1 變到4時(shí)，計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖

3.2 計(jì)數(shù)器模式

3.2.1 向上計(jì)數(shù)模式

在向上計(jì)數(shù)模式中，計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載值(TIMx_ARR計(jì)數(shù)器的內(nèi)容)，然后重新從0開(kāi)始計(jì)數(shù)并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件。每次計(jì)數(shù)器溢出時(shí)可以產(chǎn)生更新事件，在TIMx_EGR寄存器中(通過(guò)軟件方式或者使用從模式控制器)設(shè)置UG位也同樣可以產(chǎn)生一個(gè)更新事件。設(shè)置TIMx_CR1 寄存器中的UDIS位，可以禁止更新事件；這樣可以避免在向預(yù)裝載寄存器中寫(xiě)入新值時(shí)更新影子寄存器。在UDIS位被清’0’之前，將不產(chǎn)生更新事件。但是在應(yīng)該產(chǎn)生更新事件時(shí)，計(jì)數(shù)器仍會(huì)被清’0’，同時(shí)預(yù)分頻器的計(jì)數(shù)也被請(qǐng)0(但預(yù)分頻系數(shù)不變)。此外，如果設(shè)置了 TIMx_CR1 寄存器中的URS位(選擇更新請(qǐng)求)，設(shè)置UG位將產(chǎn)生一個(gè)更新事件UEV，但硬件不設(shè)置UIF標(biāo)志(即不產(chǎn)生中斷或DMA請(qǐng)求)；這是為了避免在捕獲模式下清除計(jì)數(shù)器時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生更新和捕獲中斷。

當(dāng)發(fā)生一個(gè)更新事件時(shí)，所有的寄存器都被更新，硬件同時(shí)(依據(jù) URS 位)設(shè)置更新標(biāo)志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)。

● 預(yù)分頻器的緩沖區(qū)被置入預(yù)裝載寄存器的值(TIMx_PSC寄存器的內(nèi)容)。

● 自動(dòng)裝載影子寄存器被重新置入預(yù)裝載寄存器的值(TIMx_ARR)。

下圖給出一些例子，當(dāng)TIMx_ARR=0x36時(shí)計(jì)數(shù)器在不同時(shí)鐘頻率下的動(dòng)作。

圖4 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為1

圖5 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為2

圖6 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為4

圖7 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為N

圖8 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，當(dāng)ARPE=0時(shí)的更新事件(TIMx_ARR沒(méi)有預(yù)裝入)

圖9 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，當(dāng)ARPE=1 時(shí)的更新事件(預(yù)裝入了TIMx_ARR)

3.2.2 向下計(jì)數(shù)模式

在向下模式中，計(jì)數(shù)器從自動(dòng)裝入的值(TIMx_ARR計(jì)數(shù)器的值)開(kāi)始向下計(jì)數(shù)到0，然后從自動(dòng)裝入的值重新開(kāi)始并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器向下溢出事件。每次計(jì)數(shù)器溢出時(shí)可以產(chǎn)生更新事件，在TIMx_EGR寄存器中(通過(guò)軟件方式或者使用從模式控制器)設(shè)置UG位，也同樣可以產(chǎn)生一個(gè)更新事件。設(shè)置TIMx_CR1 寄存器的UDIS位可以禁止UEV事件。這樣可以避免向預(yù)裝載寄存器中寫(xiě)入新值時(shí)更新影子寄存器。因此UDIS位被清為’0’之前不會(huì)產(chǎn)生更新事件。然而，計(jì)數(shù)器仍會(huì)從當(dāng)前自動(dòng)加載值重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，同時(shí)預(yù)分頻器的計(jì)數(shù)器重新從0開(kāi)始(但預(yù)分頻系數(shù)不變)。此外，如果設(shè)置了 TIMx_CR1 寄存器中的URS位(選擇更新請(qǐng)求) ，設(shè)置UG位將產(chǎn)生一個(gè)更新事件UEV但不設(shè)置UIF標(biāo)志(因此不產(chǎn)生中斷和DMA請(qǐng)求)，這是為了避免在發(fā)生捕獲事件并清除計(jì)數(shù)器時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生更新和捕獲中斷。當(dāng)發(fā)生更新事件時(shí)，所有的寄存器都被更新，并且(根據(jù)URS位的設(shè)置)更新標(biāo)志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)也被設(shè)置。

● 預(yù)分頻器的緩存器被置入預(yù)裝載寄存器的值(TIMx_PSC寄存器的值)。

● 當(dāng)前的自動(dòng)加載寄存器被更新為預(yù)裝載值(TIMx_ARR寄存器中的內(nèi)容)。

注：自動(dòng)裝載在計(jì)數(shù)器重載入之前被更新，因此下一個(gè)周期將是預(yù)期的值。

以下是一些當(dāng)TIMx_ARR=0x36時(shí)，計(jì)數(shù)器在不同時(shí)鐘頻率下的操作例子。

圖10 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為1

圖11 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為2

圖12 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為4

圖13 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為N

圖14 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，當(dāng)沒(méi)有使用重復(fù)計(jì)數(shù)器時(shí)的更新事件

3.2.3 中央對(duì)齊模式(向上/向下計(jì)數(shù))

在中央對(duì)齊模式，計(jì)數(shù)器從0開(kāi)始計(jì)數(shù)到自動(dòng)加載的值(TIMx_ARR寄存器)?1 ，產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器溢出事件，然后向下計(jì)數(shù)到1 并且產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器下溢事件；然后再?gòu)?開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。在這個(gè)模式，不能寫(xiě)入TIMx_CR1 中的DIR方向位。它由硬件更新并指示當(dāng)前的計(jì)數(shù)方向?？梢栽诿看斡?jì)數(shù)上溢和每次計(jì)數(shù)下溢時(shí)產(chǎn)生更新事件；也可以通過(guò)(軟件或者使用從模式控制器)設(shè)置TIMx_EGR寄存器中的UG位產(chǎn)生更新事件。然后，計(jì)數(shù)器重新從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，預(yù)分頻器也重新從0開(kāi)始計(jì)數(shù)。設(shè)置TIMx_CR1 寄存器中的UDIS位可以禁止UEV事件。這樣可以避免在向預(yù)裝載寄存器中寫(xiě)入新值時(shí)更新影子寄存器。因此UDIS位被清為’0’之前不會(huì)產(chǎn)生更新事件。然而，計(jì)數(shù)器仍會(huì)根據(jù)當(dāng)前自動(dòng)重加載的值，繼續(xù)向上或向下計(jì)數(shù)。此外，如果設(shè)置了 TIMx_CR1 寄存器中的URS位(選擇更新請(qǐng)求) ，設(shè)置UG位將產(chǎn)生一個(gè)更新事件UEV但不設(shè)置UIF標(biāo)志(因此不產(chǎn)生中斷和DMA請(qǐng)求)，這是為了避免在發(fā)生捕獲事件并清除計(jì)數(shù)器時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生更新和捕獲中斷。當(dāng)發(fā)生更新事件時(shí)，所有的寄存器都被更新，并且(根據(jù)URS位的設(shè)置)更新標(biāo)志位(TIMx_SR寄存器中的UIF位)也被設(shè)置。

● 預(yù)分頻器的緩存器被加載為預(yù)裝載(TIMx_PSC寄存器)的值。

● 當(dāng)前的自動(dòng)加載寄存器被更新為預(yù)裝載值(TIMx_ARR寄存器中的內(nèi)容)。

注：如果因?yàn)橛?jì)數(shù)器溢出而產(chǎn)生更新，自動(dòng)重裝載將在計(jì)數(shù)器重載入之前被更新，因此下一個(gè)周期將是預(yù)期的值(計(jì)數(shù)器被裝載為新的值)。

以下是一些計(jì)數(shù)器在不同時(shí)鐘頻率下的操作的例子：

圖15 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為1 ， TIMx_ARR=0x6

圖16 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為2

圖17 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為4， TIMx_ARR=0x36

圖18 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為N

圖19 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖， ARPE=1 時(shí)的更新事件(計(jì)數(shù)器下溢)

圖20 計(jì)數(shù)器時(shí)序圖， ARPE=1 時(shí)的更新事件(計(jì)數(shù)器溢出)

3.3 時(shí)鐘選擇

計(jì)數(shù)器時(shí)鐘可由下列時(shí)鐘源提供：

● 內(nèi)部時(shí)鐘(CK_INT)

● 外部時(shí)鐘模式1 ：外部輸入腳(TIx)

● 外部時(shí)鐘模式2：外部觸發(fā)輸入(ETR)

● 內(nèi)部觸發(fā)輸入(ITRx)：使用一個(gè)定時(shí)器作為另一個(gè)定時(shí)器的預(yù)分頻器，如可以配置一個(gè)定時(shí)器Timer1 而作為另一個(gè)定時(shí)器Timer2的預(yù)分頻器。

3.3.1 內(nèi)部時(shí)鐘源(CK_INT)

如果禁止了從模式控制器(TIMx_SMCR寄存器的SMS=000)，則CEN、 DIR(TIMx_CR1 寄存器)和UG位(TIMx_EGR寄存器)是事實(shí)上的控制位，并且只能被軟件修改(UG位仍被自動(dòng)清除)。只

要CEN位被寫(xiě)成’1’，預(yù)分頻器的時(shí)鐘就由內(nèi)部時(shí)鐘CK_INT提供。

下圖顯示了控制電路和向上計(jì)數(shù)器在一般模式下，不帶預(yù)分頻器時(shí)的操作。

圖21 一般模式下的控制電路，內(nèi)部時(shí)鐘分頻因子為1

3.3.2 外部時(shí)鐘源模式1

當(dāng)TIMx_SMCR寄存器的SMS=111 時(shí)，此模式被選中。計(jì)數(shù)器可以在選定輸入端的每個(gè)上升沿或下降沿計(jì)數(shù)。

圖22 TI2外部時(shí)鐘連接例子

例如，要配置向上計(jì)數(shù)器在T12輸入端的上升沿計(jì)數(shù)，使用下列步驟：

1. 配置TIMx_CCMR1 寄存器CC2S=’01’，配置通道2檢測(cè)TI2輸入的上升沿

2. 配置TIMx_CCMR1 寄存器的IC2F[3:0]，選擇輸入濾波器帶寬(如果不需要濾波器，保持IC2F=0000)

   注： 捕獲預(yù)分頻器不用作觸發(fā)，所以不需要對(duì)它進(jìn)行配置

3. 配置TIMx_CCER寄存器的CC2P=’0’，選定上升沿極性

4. 配置TIMx_SMCR寄存器的SMS=’111’，選擇定時(shí)器外部時(shí)鐘模式1

5. 配置TIMx_SMCR寄存器中的TS=’110’，選定TI2作為觸發(fā)輸入源

6. 設(shè)置TIMx_CR1 寄存器的CEN=’1’，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器

當(dāng)上升沿出現(xiàn)在TI2，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，且TIF標(biāo)志被設(shè)置。在TI2的上升沿和計(jì)數(shù)器實(shí)際時(shí)鐘之間的延時(shí)，取決于在TI2輸入端的重新同步電路。

圖23 外部時(shí)鐘模式1 下的控制電路

3.3.3 外部時(shí)鐘源模式2

選定此模式的方法為：令TIMx_SMCR寄存器中的ECE=1　　

計(jì)數(shù)器能夠在外部觸發(fā)ETR的每一個(gè)上升沿或下降沿計(jì)數(shù)（下圖是外部觸發(fā)輸入的框圖）

圖24 外部觸發(fā)輸入框圖

例如，要配置在ETR下每2個(gè)上升沿計(jì)數(shù)一次的向上計(jì)數(shù)器，使用下列步驟：

1. 本例中不需要濾波器，置TIMx_SMCR寄存器中的ETF[3:0]=0000
2. 設(shè)置預(yù)分頻器，置TIMx_SMCR寄存器中的ETPS[1:0]=01
3. 設(shè)置在ETR的上升沿檢測(cè)，置TIMx_SMCR寄存器中的ETP=0
4. 開(kāi)啟外部時(shí)鐘模式2，置TIMx_SMCR寄存器中的ECE=1
5. 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，置TIMx_CR1 寄存器中的CEN=1

計(jì)數(shù)器在每2個(gè)ETR上升沿計(jì)數(shù)一次。

在ETR的上升沿和計(jì)數(shù)器實(shí)際時(shí)鐘之間的延時(shí)取決于在ETRP信號(hào)端的重新同步電路。

圖25 外部時(shí)鐘模式2下的控制電路

3.4 捕獲/比較通道

每一個(gè)捕獲/比較通道都是圍繞著一個(gè)捕獲/比較寄存器(包含影子寄存器)，包括捕獲的輸入部分(數(shù)字濾波、多路復(fù)用和預(yù)分頻器)，和輸出部分(比較器和輸出控制)。（下面幾張圖是一個(gè)捕獲/比較通道概覽。）

輸入部分對(duì)相應(yīng)的TIx輸入信號(hào)采樣，并產(chǎn)生一個(gè)濾波后的信號(hào)TIxF。然后，一個(gè)帶極性選擇的邊緣檢測(cè)器產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)(TIxFPx)，它可以作為從模式控制器的輸入觸發(fā)或者作為捕獲控制。該信號(hào)通過(guò)預(yù)分頻進(jìn)入捕獲寄存器(ICxPS)。

圖26 捕獲/比較通道(如：通道1 輸入部分)

輸出部分產(chǎn)生一個(gè)中間波形OCxRef(高有效)作為基準(zhǔn)，鏈的末端決定最終輸出信號(hào)的極性。

圖27 捕獲/比較通道1 的主電路

圖28 捕獲/比較通道的輸出部分(通道1)

捕獲/比較模塊由一個(gè)預(yù)裝載寄存器和一個(gè)影子寄存器組成。讀寫(xiě)過(guò)程僅操作預(yù)裝載寄存器。在捕獲模式下，捕獲發(fā)生在影子寄存器上，然后再?gòu)?fù)制到預(yù)裝載寄存器中。在比較模式下，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容被復(fù)制到影子寄存器中，然后影子寄存器的內(nèi)容和計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較。

3.5 輸入捕獲模式

在輸入捕獲模式下，當(dāng)檢測(cè)到ICx信號(hào)上相應(yīng)的邊沿后，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被鎖存到捕獲/比較寄存器(TIMx_CCRx)中。當(dāng)捕獲事件發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的CCxIF標(biāo)志(TIMx_SR寄存器)被置’1’，如果使能了中斷或者DMA操作，則將產(chǎn)生中斷或者DMA操作。如果捕獲事件發(fā)生時(shí)CCxIF標(biāo)志已經(jīng)為高，那么重復(fù)捕獲標(biāo)志CCxOF(TIMx_SR寄存器)被置’1’。寫(xiě)CCxIF=0可清除CCxIF，或讀取存儲(chǔ)在TIMx_CCRx寄存器中的捕獲數(shù)據(jù)也可清除CCxIF。寫(xiě)CCxOF=0可清除CCxOF。

以下例子說(shuō)明如何在TI1 輸入的上升沿時(shí)捕獲計(jì)數(shù)器的值到TIMx_CCR1 寄存器中，步驟如下：

● 選擇有效輸入端： TIMx_CCR1 必須連接到TI1 輸入，所以寫(xiě)入TIMx_CCR1 寄存器中的CC1S=01 ，只要CC1S不為’00’，通道被配置為輸入，并且TM1_CCR1 寄存器變?yōu)橹蛔x。

● 根據(jù)輸入信號(hào)的特點(diǎn)，配置輸入濾波器為所需的帶寬(即輸入為TIx時(shí)，輸入濾波器控制位是TIMx_CCMRx寄存器中的ICxF位)。假設(shè)輸入信號(hào)在最多5個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的時(shí)間內(nèi)抖動(dòng)，我們須配置濾波器的帶寬長(zhǎng)于5個(gè)時(shí)鐘周期。因此我們可以(以fDTS頻率)連續(xù)采樣8次，以確認(rèn)在TI1 上一次真實(shí)的邊沿變換，即在TIMx_CCMR1 寄存器中寫(xiě)入IC1F=0011 。

● 選擇TI1 通道的有效轉(zhuǎn)換邊沿，在TIMx_CCER寄存器中寫(xiě)入CC1P=0(上升沿)。

● 配置輸入預(yù)分頻器。在本例中，我們希望捕獲發(fā)生在每一個(gè)有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)刻，因此預(yù)分頻器被禁止(寫(xiě)TIMx_CCMR1 寄存器的IC1PS=00)。

● 設(shè)置TIMx_CCER寄存器的CC1E=1 ，允許捕獲計(jì)數(shù)器的值到捕獲寄存器中。

● 如果需要，通過(guò)設(shè)置TIMx_DIER寄存器中的CC1IE位允許相關(guān)中斷請(qǐng)求，通過(guò)設(shè)置TIMx_DIER寄存器中的CC1DE位允許DMA請(qǐng)求。

當(dāng)發(fā)生一個(gè)輸入捕獲時(shí)：

● 產(chǎn)生有效的電平轉(zhuǎn)換時(shí)，計(jì)數(shù)器的值被傳送到TIMx_CCR1 寄存器。

● CC1IF標(biāo)志被設(shè)置(中斷標(biāo)志)。當(dāng)發(fā)生至少2個(gè)連續(xù)的捕獲時(shí)，而CC1IF未曾被清除，CC1OF也被置’1’。

● 如設(shè)置了CC1IE位，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。

● 如設(shè)置了CC1DE位，則還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)DMA請(qǐng)求。

為了處理捕獲溢出，建議在讀出捕獲溢出標(biāo)志之前讀取數(shù)據(jù)，這是為了避免丟失在讀出捕獲溢出標(biāo)志之后和讀取數(shù)據(jù)之前可能產(chǎn)生的捕獲溢出信息。

注：設(shè)置TIMx_EGR寄存器中相應(yīng)的CCxG位，可以通過(guò)軟件產(chǎn)生輸入捕獲中斷和/或DMA請(qǐng)求。

3.6 PWM輸入模式

該模式是輸入捕獲模式的一個(gè)特例，除下列區(qū)別外，操作與輸入捕獲模式相同：

● 兩個(gè)ICx信號(hào)被映射至同一個(gè)TIx輸入。

● 這2個(gè)ICx信號(hào)為邊沿有效，但是極性相反。

● 其中一個(gè)TIxFP信號(hào)被作為觸發(fā)輸入信號(hào)，而從模式控制器被配置成復(fù)位模式。

例如，你需要測(cè)量輸入到TI1 上的PWM信號(hào)的長(zhǎng)度(TIMx_CCR1 寄存器)和占空比(TIMx_CCR2寄存器)，具體步驟如下(取決于CK_INT的頻率和預(yù)分頻器的值)

● 選擇TIMx_CCR1 的有效輸入：置TIMx_CCMR1 寄存器的CC1S=01(選擇TI1)。

● 選擇TI1FP1 的有效極性(用來(lái)捕獲數(shù)據(jù)到TIMx_CCR1 中和清除計(jì)數(shù)器)：置CC1P=0(上升沿有效)。

● 選擇TIMx_CCR2的有效輸入：置TIMx_CCMR1 寄存器的CC2S=10(選擇TI1)。

● 選擇TI1FP2的有效極性(捕獲數(shù)據(jù)到TIMx_CCR2)：置CC2P=1(下降沿有效)。

● 選擇有效的觸發(fā)輸入信號(hào)：置TIMx_SMCR寄存器中的TS=101(選擇TI1FP1)。

● 配置從模式控制器為復(fù)位模式：置TIMx_SMCR中的SMS=100。

● 使能捕獲：置TIMx_CCER寄存器中CC1E=1 且CC2E=1 。

圖29 PWM輸入模式時(shí)序

由于只有 TI1FP1 和 TI2FP2 連到了從模式控制器，所以 PWM 輸入模式只能使用 TIMx_CH1/TIMx_CH2信號(hào)。

3.7 強(qiáng)置輸出模式

在輸出模式(TIMx_CCMRx寄存器中 CCxS=00)下，輸出比較信號(hào)(OCxREF和相應(yīng)的OCx)能夠直接由軟件強(qiáng)置為有效或無(wú)效狀態(tài)，而不依賴于輸出比較寄存器和計(jì)數(shù)器間的比較結(jié)果。

置TIMx_CCMRx寄存器中相應(yīng)的OCxM=101 ，即可強(qiáng)置輸出比較信號(hào)(OCxREF/OCx)為有效狀態(tài)。這樣OCxREF被強(qiáng)置為高電平(OCxREF始終為高電平有效)，同時(shí)OCx得到CCxP極性位相反的值。

例如： CCxP=0(OCx高電平有效)，則OCx被強(qiáng)置為高電平。

置TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM=100，可強(qiáng)置OCxREF信號(hào)為低。

該模式下，在TIMx_CCRx影子寄存器和計(jì)數(shù)器之間的比較仍然在進(jìn)行，相應(yīng)的標(biāo)志也會(huì)被修改。因此仍然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的中斷和DMA請(qǐng)求。這將會(huì)在下面的輸出比較模式一節(jié)中介紹。

3.8 輸出比較模式

此項(xiàng)功能是用來(lái)控制一個(gè)輸出波形，或者指示一段給定的的時(shí)間已經(jīng)到時(shí)。

當(dāng)計(jì)數(shù)器與捕獲/比較寄存器的內(nèi)容相同時(shí)，輸出比較功能做如下操作：

● 將輸出比較模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)和輸出極性(TIMx_CCER寄存器中的CCxP位)定義的值輸出到對(duì)應(yīng)的引腳上。在比較匹配時(shí)，輸出引腳可以保持它的電平(OCxM=000)、被設(shè)置成有效電平(OCxM=001)、被設(shè)置成無(wú)效電平(OCxM=010)或進(jìn)行翻轉(zhuǎn)(OCxM=011)。

● 設(shè)置中斷狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志位(TIMx_SR寄存器中的CCxIF位)。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的中斷屏蔽(TIMx_DIER寄存器中的CCxIE位)，則產(chǎn)生一個(gè)中斷。

● 若設(shè)置了相應(yīng)的使能位(TIMx_DIER寄存器中的CCxDE位， TIMx_CR2寄存器中的CCDS位選擇DMA請(qǐng)求功能)，則產(chǎn)生一個(gè)DMA請(qǐng)求。

TIMx_CCMRx中的OCxPE位選擇TIMx_CCRx寄存器是否需要使用預(yù)裝載寄存器。

在輸出比較模式下，更新事件UEV對(duì)OCxREF和OCx輸出沒(méi)有影響。

同步的精度可以達(dá)到計(jì)數(shù)器的一個(gè)計(jì)數(shù)周期。輸出比較模式(在單脈沖模式下)也能用來(lái)輸出一個(gè)單脈沖。

輸出比較模式的配置步驟：

1. 選擇計(jì)數(shù)器時(shí)鐘(內(nèi)部，外部，預(yù)分頻器)
2. 將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入TIMx_ARR和TIMx_CCRx寄存器中
3. 如果要產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求和/或一個(gè)DMA請(qǐng)求，設(shè)置CCxIE位和/或CCxDE位。
4. 選擇輸出模式，例如當(dāng)計(jì)數(shù)器CNT與CCRx匹配時(shí)翻轉(zhuǎn)OCx的輸出引腳， CCRx預(yù)裝載未用，開(kāi)啟 OCx輸出且高電平有效，則必須設(shè)置OCxM=’011’、 OCxPE=’0’、 CCxP=’0’和CCxE=’1’。
5. 設(shè)置TIMx_CR1 寄存器的CEN位啟動(dòng)計(jì)數(shù)器

TIMx_CCRx寄存器能夠在任何時(shí)候通過(guò)軟件進(jìn)行更新以控制輸出波形，條件是未使用預(yù)裝載寄存器(OCxPE=’0’，否則TIMx_CCRx影子寄存器只能在發(fā)生下一次更新事件時(shí)被更新)。下圖給

出了一個(gè)例子。

圖30 輸出比較模式，翻轉(zhuǎn)OC1

3.9 PWM 模式

脈沖寬度調(diào)制模式可以產(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(xiě)入’110’(PWM模式1)或’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，最后還要設(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。

僅當(dāng)發(fā)生一個(gè)更新事件的時(shí)候，預(yù)裝載寄存器才能被傳送到影子寄存器，因此在計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)之前，必須通過(guò)設(shè)置TIMx_EGR寄存器中的UG位來(lái)初始化所有的寄存器。OCx的極性可以通過(guò)軟件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP位設(shè)置，它可以設(shè)置為高電平有效或低電平有效。 TIMx_CCER寄存器中的CCxE位控制OCx輸出使能。在PWM模式(模式1 或模式2)下， TIMx_CNT和TIMx_CCRx始終在進(jìn)行比較， (依據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向 ) 以確 定是否符合 TIMx_CCRx≤ TIMx_CNT 或者 TIMx_CNT ≤ TIMx_CCRx 。然而為了與OCREF_CLR的功能(在下一個(gè)PWM周期之前,ETR信號(hào)上的一個(gè)外部事件能夠清除OCxREF)一致，OCxREF信號(hào)只能在下述條件下產(chǎn)生：

● 當(dāng)比較的結(jié)果改變

● 當(dāng)輸出比較模式(TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位)從“凍結(jié)” (無(wú)比較， OCxM=’000’)切換到某個(gè)PWM模式(OCxM=’110’或’111’)

這樣在運(yùn)行中可以通過(guò)軟件強(qiáng)置PWM輸出。根據(jù)TIMx_CR1 寄存器中 CMS位的狀態(tài)，定時(shí)器能夠產(chǎn)生邊沿對(duì)齊的PWM信號(hào)或中央對(duì)齊的PWM信號(hào)。

PWM 邊沿對(duì)齊模式 （向上計(jì)數(shù)配置當(dāng)TIMx_CR1 寄存器中的DIR位為低的時(shí)候執(zhí)行向上計(jì)數(shù)。）下面是一個(gè)PWM模式1 的例子。當(dāng)TIMx_CNT

如果比較值為0，則OCxREF保持為’0’。 下圖為TIMx_ARR=8時(shí)邊沿對(duì)齊的PWM波形實(shí)例。

圖31 邊沿對(duì)齊的PWM波形(ARR=8)

向下計(jì)數(shù)的配置（當(dāng)TIMx_CR1 寄存器的DIR位為高時(shí)執(zhí)行向下計(jì)數(shù)。）

在PWM模式1，當(dāng)TIMx_CNT>TIMx_CCRx時(shí)參考信號(hào)OCxREF為低，否則為高。如果TIMx_CCRx中的比較值大于TIMx_ARR中的自動(dòng)重裝載值，則OCxREF保持為’1’。該模式下不能產(chǎn)生0％的PWM波形。

PWM 中央對(duì)齊模式（當(dāng)TIMx_CR1 寄存器中的CMS位不為’00’時(shí)，為中央對(duì)齊模式(所有其他的配置對(duì)OCxREF/OCx信號(hào)都有相同的作用)。）

根據(jù)不同的CMS位設(shè)置，比較標(biāo)志可以在計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)時(shí)被置’1’、在計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)時(shí)被置’1’、或在計(jì)數(shù)器向上和向下計(jì)數(shù)時(shí)被置’1’。 TIMx_CR1 寄存器中的計(jì)數(shù)方向位(DIR)由硬件更新，不要用軟件修改它。

● TIMx_ARR=8

● PWM模式1

● TIMx_CR1 寄存器中的CMS=01 ，在中央對(duì)齊模式1 時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)時(shí)設(shè)置比較標(biāo)志。

圖32 中央對(duì)齊的PWM波形(APR=8)

使用中央對(duì)齊模式的提示：

● 進(jìn)入中央對(duì)齊模式時(shí)，使用當(dāng)前的向上/向下計(jì)數(shù)配置；這就意味著計(jì)數(shù)器向上還是向下計(jì)數(shù)取決于TIMx_CR1 寄存器中DIR位的當(dāng)前值。此外，軟件不能同時(shí)修改DIR和CMS位。

● 不推薦當(dāng)運(yùn)行在中央對(duì)齊模式時(shí)改寫(xiě)計(jì)數(shù)器，因?yàn)檫@會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。特別地：

─ 如果寫(xiě)入計(jì)數(shù)器的值大于自動(dòng)重加載的值(TIMx_CNT>TIMx_ARR)，則方向不會(huì)被更新。

例如，如果計(jì)數(shù)器正在向上計(jì)數(shù)，它就會(huì)繼續(xù)向上計(jì)數(shù)。

─ 如果將0或者TIMx_ARR的值寫(xiě)入計(jì)數(shù)器，方向被更新，但不產(chǎn)生更新事件UEV。

● 使用中央對(duì)齊模式最保險(xiǎn)的方法，就是在啟動(dòng)計(jì)數(shù)器之前產(chǎn)生一個(gè)軟件更新(設(shè)置TIMx_EGR 位中的UG位)，不要在計(jì)數(shù)進(jìn)行過(guò)程中修改計(jì)數(shù)器的值。

3.10 單脈沖模式

單脈沖模式(OPM)是前述眾多模式的一個(gè)特例。這種模式允許計(jì)數(shù)器響應(yīng)一個(gè)激勵(lì)，并在一個(gè)程序可控的延時(shí)之后，產(chǎn)生一個(gè)脈寬可程序控制的脈沖。

可以通過(guò)從模式控制器啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，在輸出比較模式或者PWM模式下產(chǎn)生波形。設(shè)置TIMx_CR1寄存器中的OPM位將選擇單脈沖模式，這樣可以讓計(jì)數(shù)器自動(dòng)地在產(chǎn)生下一個(gè)更新事件UEV時(shí)停止。僅當(dāng)比較值與計(jì)數(shù)器的初始值不同時(shí)，才能產(chǎn)生一個(gè)脈沖。啟動(dòng)之前(當(dāng)定時(shí)器正在等待觸發(fā))，必須如下配置：

向上計(jì)數(shù)方式： CNT < CCRx ≤ ARR (特別地， 0 < CCRx)

向下計(jì)數(shù)方式： CNT > CCRx

圖33 單脈沖模式的例子

例如，你需要在從TI2輸入腳上檢測(cè)到一個(gè)上升沿開(kāi)始，延遲tDELAY之后，在OC1 上產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為tPULSE的正脈沖。