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

他們之間的區別情況見下表：

STM32定時器的區別

定時器種類	位數	計數器模式	發出DMA請求	捕獲/比較通道個數	互補輸出	特殊應用場景
高級定時器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	有	帶死區控制盒緊急剎車，可應用于PW M電機控制
通用定時器	16	向上、向下、向上/下	可以	4	無	通用。定時計數，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	主要應用于驅動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分頻器（PSC）驅動的16位自動重裝載計數器（CNT）構成，可用于測量輸入脈沖長度（輸入捕獲）或者產生輸出波形（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）計數模式，自動裝載計數器（TIMx_CNT）；
• 16位可編程（可以實時修改）預分頻器（TIMx_PSC），計數器時鐘頻率的分頻系數 為 1～65535 之間的任意數值；
• 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。
• 如下事件發生時產生中斷/DMA（6個獨立的IRQ/DMA請求生成器）：?

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

觸發事件（計數器啟動、停止、初始化或者由內部/外部觸發計數）

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）或者產生輸出波形（輸出比較和 PWM）等。? ?

使用定時器預分頻器和 RCC 時鐘控制器預分頻器，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。

計數器模式

通用定時器可以向上計數、向下計數、向上向下雙向計數模式。

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

簡單地理解三種計數模式，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，后兩者的內容會在后面的文章中講解到。

計數時鐘的選擇

計數器時鐘可由下列時鐘源提供：

• 內部時鐘（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）
• 內部觸發輸入（ITRx）：使用一個定時器作為另一個定時器的預分頻器，如可以配置一個定時器Timer1而作為另一個定時器Timer2的預分頻器。

內部時鐘源

從圖中可以看出：由AHB時鐘經過APB1預分頻系數轉至APB1時鐘，再通過某個規定轉至TIMxCLK時鐘（即內部時鐘CK_INT、CK_PSC）。最終經過PSC預分頻系數轉至CK_CNT。

那么APB1時鐘怎么轉至TIMxCLK時鐘呢？除非APB1的分頻系數是1，否則通用定時器的時鐘等于APB1時鐘的2倍。

例如：默認調用SystemInit函數情況下：SYSCLK=72M、AHB時鐘=72M、APB1時鐘=36M，所以APB1的分頻系數=AHB/APB1時鐘=2。所以，通用定時器時鐘CK_INT=2*36M=72M。最終經過PSC預分頻系數轉至CK_CNT。

時基單元

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

對不同的預分頻系數，計數器的時序圖為：

計數模式

此時，再來結合時鐘的時序圖和時基單元，分析一下各個計數模式：

向上計數模式

向下計數模式

中央對齊模式

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通用定時器相關配置寄存器

計數器當前值寄存器（TIMx_CNT）

作用：存放計數器的當前值。

預分頻寄存器（TIMx_PSC）

作用：對CK_PSC進行預分頻。此時需要注意：CK_CNT計算的時候，預分頻系數要+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值。

注意：該寄存器在物理上實際上對應著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TIMx_CR1位的APRE位的設置，APRE=0時，預裝載寄存器的內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，才將預裝在寄存器的內容傳送至影子寄存器。

控制寄存器（TIMx_CR1）

作用：對計數器的計數方式、使能位等進行設置。

這里有ARPE位：自動重裝載預裝載允許位。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預分頻系數需要加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之間的數字是ARR+1個；
• 為什么預分頻系數需要加1，因為為了避免預分頻系數不設置的時候取0的情況，使之從1開始。

這里需要和之前的預分頻進行區分：由于通用定時器的預分頻系數為1～65535之間的任意數值，為了從1開始，所以當預分頻系數寄存器為0的時候，代表的預分頻系數為1。而之前的那些預分頻系數都是固定的幾個值，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，想要設置超出時間為500ms，并配置中斷，TIMxCLK按照系統默認初始化來（即72MHz），PSC取7199，由此可以計算出ARR為4999。

也就是說，在內部時鐘TIMxCLK為72MHz，預分頻系數為7199的時候，從4999遞減至0的事件是500ms。

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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