高級定時器（TIM1、TIM8）；通用定時器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）；基本定時器（TIM6、TIM7）。

他們之間的區(qū)別情況見下表：

STM32定時器的區(qū)別

定時器種類	位數(shù)	計數(shù)器模式	發(fā)出DMA請求	捕獲/比較通道個數(shù)	互補(bǔ)輸出	特殊應(yīng)用場景
高級定時器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	有	帶死區(qū)控制盒緊急剎車，可應(yīng)用于PW M電機(jī)控制
通用定時器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	無	通用。定時計數(shù)，PWM輸出，輸入捕獲 ，輸出比較
基本定時器	16	向上、向下、向上/下	可以	0	無	主要應(yīng)用于驅(qū)動DAC

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STM32的通用定時器

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通用定時器功能特點描述

STM32的通用定時器是由一個可編程預(yù)分頻器（PSC）驅(qū)動的16位自動重裝載計數(shù)器（CNT）構(gòu)成，可用于測量輸入脈沖長度（輸入捕獲）或者產(chǎn)生輸出波形（輸出比較和PWM）等。

STM3 的通用TIMx（TIM2、TIM3、TIM4 和 TIM5）定時器功能特點包括：

• 位于低速的APB1總線上（注意：高級定時器是在高速的APB2總線上）；
• 16位向上、向下、向上/向下（中心對齊）計數(shù)模式，自動裝載計數(shù)器（TIMx_CNT）；
• 16位可編程（可以實時修改）預(yù)分頻器（TIMx_PSC），計數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù) 為 1～65535 之間的任意數(shù)值；
• 4 個獨立通道（TIMx_CH1~4），這些通道可以用來作為：

輸入捕獲

輸出比較

PWM生成（邊緣或中間對齊模式）

單脈沖模式輸出?

• 可使用外部信號（TIMx_ETR）控制定時器和定時器互連（可以用 1 個定時器控制另外一個定時器）的同步電路。
• 如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA（6個獨立的IRQ/DMA請求生成器）：?

更新：計數(shù)器向上溢出/向下溢出，計數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))?

觸發(fā)事件（計數(shù)器啟動、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計數(shù)）

輸入捕獲?

輸出比較?

支持針對定位的增量（正交）編碼器和霍爾傳感器電路?

觸發(fā)輸入作為外部時鐘或者按周期的電流管理

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

使用定時器預(yù)分頻器和 RCC 時鐘控制器預(yù)分頻器，脈沖長度和波形周期可以在幾個微秒到幾個毫秒間調(diào)整。STM32 的每個通用定時器都是完全獨立的，沒有互相共享的任何資源。

計數(shù)器模式

通用定時器可以向上計數(shù)、向下計數(shù)、向上向下雙向計數(shù)模式。

• 向上計數(shù)模式：計數(shù)器從0計數(shù)到自動加載值（TIMx_ARR），然后重新從0開始計數(shù)并且產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件。
• 向下計數(shù)模式：計數(shù)器從自動裝入的值（TIMx_ARR）開始向下計數(shù)到0，然后從自動裝入的值重新開始，并產(chǎn)生一個計數(shù)器向下溢出事件。
• 中央對齊模式（向上/向下計數(shù)）：計數(shù)器從0開始計數(shù)到自動裝入的值-1，產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件，然后向下計數(shù)到1并且產(chǎn)生一個計數(shù)器溢出事件；然后再從0開始重新計數(shù)。

簡單地理解三種計數(shù)模式，可以通過下面的圖形：

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通用定時器工作流程

對于這個定時器框圖，分成四部分來講：最頂上的一部分（計數(shù)時鐘的選擇）、中間部分（時基單元）、左下部分（輸入捕獲）、右下部分（PWM輸出）。這里主要介紹一下前兩個，后兩者的內(nèi)容會在后面的文章中講解到。

計數(shù)時鐘的選擇

計數(shù)器時鐘可由下列時鐘源提供：

• 內(nèi)部時鐘（TIMx_CLK）?
• 外部時鐘模式1：外部捕捉比較引腳（TIx）
• 外部時鐘模式2：外部引腳輸入（TIMx_ETR）
• 內(nèi)部觸發(fā)輸入（ITRx）：使用一個定時器作為另一個定時器的預(yù)分頻器，如可以配置一個定時器Timer1而作為另一個定時器Timer2的預(yù)分頻器。

內(nèi)部時鐘源

從圖中可以看出：由AHB時鐘經(jīng)過APB1預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至APB1時鐘，再通過某個規(guī)定轉(zhuǎn)至TIMxCLK時鐘（即內(nèi)部時鐘CK_INT、CK_PSC）。最終經(jīng)過PSC預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至CK_CNT。

那么APB1時鐘怎么轉(zhuǎn)至TIMxCLK時鐘呢？除非APB1的分頻系數(shù)是1，否則通用定時器的時鐘等于APB1時鐘的2倍。

例如：默認(rèn)調(diào)用SystemInit函數(shù)情況下：SYSCLK=72M、AHB時鐘=72M、APB1時鐘=36M，所以APB1的分頻系數(shù)=AHB/APB1時鐘=2。所以，通用定時器時鐘CK_INT=2*36M=72M。最終經(jīng)過PSC預(yù)分頻系數(shù)轉(zhuǎn)至CK_CNT。

時基單元

時基單元包含：計數(shù)器寄存器（TIMx_CNT）、預(yù)分頻器寄存器（TIMx_PSC）、自動裝載寄存器（TIMx_ARR）三部分。

對不同的預(yù)分頻系數(shù)，計數(shù)器的時序圖為：

計數(shù)模式

此時，再來結(jié)合時鐘的時序圖和時基單元，分析一下各個計數(shù)模式：

向上計數(shù)模式

向下計數(shù)模式

中央對齊模式

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通用定時器相關(guān)配置寄存器

計數(shù)器當(dāng)前值寄存器（TIMx_CNT）

作用：存放計數(shù)器的當(dāng)前值。

預(yù)分頻寄存器（TIMx_PSC）

作用：對CK_PSC進(jìn)行預(yù)分頻。此時需要注意：CK_CNT計算的時候，預(yù)分頻系數(shù)要+1。

自動重裝載寄存器（TIMx_ARR）

作用：包含將要被傳送至實際的自動重裝載寄存器的數(shù)值。

注意：該寄存器在物理上實際上對應(yīng)著2個寄存器。一個是我們直接操作的，另一個是我們看不到的，這個看不到的寄存器叫做影子寄存器。實際上真正起作用的是影子寄存器。根據(jù)TIMx_CR1位的APRE位的設(shè)置，APRE=0時，預(yù)裝載寄存器的內(nèi)容就可以隨時傳送到影子寄存器，此時兩者是互通的；APRE=1時，在每一次更新事件時，才將預(yù)裝在寄存器的內(nèi)容傳送至影子寄存器。

控制寄存器（TIMx_CR1）

作用：對計數(shù)器的計數(shù)方式、使能位等進(jìn)行設(shè)置。

這里有ARPE位：自動重裝載預(yù)裝載允許位。ARPE=0時，TIMx_ARR寄存器沒有緩沖；ARPE=1時，TIMx_ARR寄存器被裝入緩沖器。

DMA/中斷使能寄存器（TIMx_DIER）

作用：對DMA/中斷使能進(jìn)行配置。

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通用定時器超時時間

超出（溢出）時間計算：

Tout=（ARR+1)(PSC+1)/TIMxCLK

其中：Tout的單位為us，TIMxCLK的單位為MHz。

這里需要注意的是：PSC預(yù)分頻系數(shù)需要加1，同時自動重加載值也需要加1。

• 為什么自動重加載值需要加1，因為從ARR到0之間的數(shù)字是ARR+1個；
• 為什么預(yù)分頻系數(shù)需要加1，因為為了避免預(yù)分頻系數(shù)不設(shè)置的時候取0的情況，使之從1開始。

這里需要和之前的預(yù)分頻進(jìn)行區(qū)分：由于通用定時器的預(yù)分頻系數(shù)為1～65535之間的任意數(shù)值，為了從1開始，所以當(dāng)預(yù)分頻系數(shù)寄存器為0的時候，代表的預(yù)分頻系數(shù)為1。而之前的那些預(yù)分頻系數(shù)都是固定的幾個值，比如1、4、8、16、32、64等等，而且可能0x000代表1，0x001代表4，0x010代表8等等。也就是說，一邊是隨意的定義（要從1開始），另一邊是宏定義了某些值（只有特定的一些值）。

比如，想要設(shè)置超出時間為500ms，并配置中斷，TIMxCLK按照系統(tǒng)默認(rèn)初始化來（即72MHz），PSC取7199，由此可以計算出ARR為4999。

也就是說，在內(nèi)部時鐘TIMxCLK為72MHz，預(yù)分頻系數(shù)為7199的時候，從4999遞減至0的事件是500ms。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32之定时器原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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