理解通用定时器

一、 框图

让我们看下手册，一开始是定时器的框图，这里面几乎包含了所有定时器的信息，您要是能看明白，那么接下来就不用再看别的了…

为了方便的看图，我对里面出现的名词和符号做个注解：

TIMx_ETR:TIMER外部触发引脚 ETR:外部触发输入

ETRP:分频后的外部触发输入 ETRF:滤波后的外部触发输入

ITRx:内部触发x(由另外的定时器触发)

TI1F_ED:TI1的边沿检测器。

TI1FP1/2:滤波后定时器1/2的输入

TRGI:触发输入 TRGO:触发输出

CK_PSC:应该叫分频器时钟输入

CK_CNT:定时器时钟。（定时周期的计算就靠它）

TIMx_CHx:TIMER的输入脚 TIx:应该叫做定时器输入信号x

ICx:输入比较x ICxPS:分频后的ICx

OCx:输出捕获x OCxREF:输出参考信号

TI1 TI2 TI3 TI4：这个信号就是外部信号，是直接与管脚相连的信号，图中还有一个问题就是TI1是可以是第一通道的外部信号进行触发，也可以设置为，第一通道，第二通道，第三通道异或进行触发。外部信号送往滤波器和边沿检测器。

TIxFP触发有效信号。  
TI1FP1 TI1FP2 TI2FP1 TI2FP2 TI3FP3 TI3FP4 TI4FP3 TI4FP4：这个就是一个触发有效信号，由于与管脚直连的信号可以被设置为高低边沿触发，所以通过设置后，TIxFP就是对应这个信号是否有效的标致。

ICx映射信号
IC1 IC2 IC3 IC4：通道有效信号，在他的前面是TIxFP和TRC信号，可以看出，TI1FP与TI2FP可以互相对应IC1和IC2，TI3FP和TI4FP可以互相对应IC3和IC4，这样的话，就可以使一个TIxFP信号对应两个ICx也就是对应两个通道。这样的话，就可以实现PWM输入了，可以由1个来计算周期，另一个来计算占空比。ICx信号被送入预分频器

通道中断和DMA输出信号
CC1I CC2I CC3I CC4I：ICx信号经过预分频器后即可通过配置产生中断或DMA输出。

预分频计数信号
IC1PS IC2PS IC3PS IC4PS：：ICx信号经过预分频器后即可以进入CCRx计数寄存器了，此时可配合中断对CCR读取。

OC1REF输出有效信号
OC1REF OC2REF OC3REF OC4REF：当比较输出或PWM输出时第一个输出的信号。这个信号经过配置高低电平，才能变成输出到管脚
的有效电平的。

比较输出PWM输出电平
OC1 OC1N OC2 OC2N OC3 OC3N OC4：输出到管脚的信号

刹车输入管脚信号
BRK刹车输入管脚信号，引脚输入后进入极性选择。

刹车信号
BI：刹车信号，通过极性选择的信号与时钟失效信号相或后，得出刹车有效信号。来驱动刹车。

更新时间
u更新事件信号，由软件事件寄存器或计数器溢出产生。

事件更新中断
UI：事件更新中断信号


外部ETR触发脚信号
ETR：与外部管脚相连的触发定时器专用触发脚

边沿预分频后ETR信号
ETRP：边沿预分频后ETR信号

经过滤波后的ETR有效信号
ETRF：ETRP经过滤波，极性，边沿后的有效信号

内部触发ITRx通道信号
ITR0 ITR1 ITR2 ITR3 ：触发可由内部其他定时器产生信号，且定时器1和定时器8的定时器触发不同。在数据手册中的定时器章表74有体现

ITR触发信号
ITRx经过设置，产生触发信号。进入下一个环节。

TI1的边沿检测器
TI1F_ED：TI1的边沿检信号，在霍尔传感器模式下，会检测TI1的变化，从输入是TI1F_ED。每当3个输入之一变化时，计数器从新从0开始计数。这样产生一个由霍尔输入端的任何变化而触发的时间基准。

TRC：通过选择器选择TI1边沿与内部触发后，发出的触发信号。

TRGI：最终的触发输入。

TGI：触发输入中断位

TRGO：触发输出。作为主模式去发出控制其他定时器的触发信号，应该与其他定时器的ITRx相连

三、时钟源的选择

这个是难点之一。从手册上我们看到共有三种时钟源：

1、 内部时钟。

也就是选择CK_INT做时钟，这个简单，但是有一点要注意，定时器的时钟不是直接来自APB1或APB2，而是来自于输入为APB1或APB2的一个倍频器，当APB1的预分频系数为1时，这个倍频器不起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率；当 APB1的预分频系数为其它数值(即预分频系数为2、4、8或16)时，这个倍频器起作用，定时器的时钟频率等于APB1的频率两倍。

例如AHP 72M，APB12分频36M，那么TIMER就是APB1的2倍频，即72M。

怎么选择时钟模式1呢？只要将SMCR中SMS[2:0]弄成000就好了

SMCR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ETP

ECE

ETPS[1:0]

ETF[3:0]

MSM

TS[2:0]

SMS[2:0]

2、 外部时钟模式1

这个比较麻烦，时钟源选择的其实就是TRGI（触发输入），但触发输入选择挺多的，共8个……。看框图，他们是：ITRx、TI1F_ED、

TI1FP1、TI2FP2、ETRF

ITRx的东西跟定时器的级联有关，暂时不管他。要进入这种时钟模式首先置SMS为111，当然这还没完，不像内部时钟那样，什么都配好了，这里你还得配置一下别的参数，比如选择TI1FP1,自然要对输入通道1的参数配置好，这样时钟才能按你需要的方式进来。就是配框图这块

相关寄存器

CCMR1（输入）

IC2F[3:0]

IC2PSC[1:0]

CC2S[1:0]

IC1F[3:0]

IC1PSC[1:0]

CC1S[1:0]

CCER

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

CC4P

CC4E

CC3P

CC3E

CC2P

CC2E

CC1P

CC1E

SMCR

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

ETP

ECE

ETPS[1:0]

ETF[3:0]

MSM

TS[2:0]

SMS[2:0]

在CCMR1寄存器里选择好相应的输入(CC1S)和滤波(IC1F)后再配置好输入极性（CCIP）然后在SMCR中选择触发源（TS[2:0]）为TI1这样输入通道就配好了!最后选择SMS为111，开启时钟（CR1中的CEN）。现在时钟就是从TI1上的输入了，可以接个时钟源进行计数之类的。同理，如果要用ETR就把它相关通道配好就可以了。

3、 外部时钟模式2

选择外部输入作为时钟，看框图：

从图上可以看出ETR可以直接作为时钟输入也可以通过触发输入（TRGI）来作为时钟输入即在时钟模式1中触发源选择为ETR，两个效果上是一样的，看起来好像这个外部时钟模式2没什么用处，实际上不是的，他可以跟一些从模式（复位、触发、门控）进行组合。比如当从模式选为触发时，我们不可能再通过触发源选择ETR了，因为从模式控制器被占了，好在有外部时钟模式2，我们选择这种模式后就可以把两者组合在一起完成一些功能了。

总结一下，STM32的时钟选择比较特别，在SFR中关于时钟选择配置位不再一块，不是说两个位在一起00、01、11就选择了而是由

SMCR中SMS和ECE 来控制，这样感觉可以吧内部时钟与外部模式2同时打开（SMS:000,ECE:1），也可以吧外部模式1和外部模式2同时打开(SMS:111,ECE：1)，实际上上述两种方式用的都是外部时钟2.

四、捕获比较通道

这就是我说的定时器三个组成部分中的两个部分了。核心是那个捕获比较寄存器。

看框图

异或那块先不管他，好像跟编码器有关，输入有个特色就是可以把TI的输入搞到CC1上去，也可以把T2的输入搞到CC1上去，其实也可以把T1搞到CC1上去同时把T1搞到CC2上去，这样就有了后来的PWM输入。

输出上的特色是不直接输出，而是有个OC1REF，这样可以定义高有效还是低有效，输出自己需要的有效电平。

复位 门控 触发

所谓从模式简单理解就是受控于别人了，包括何时启动、何时停止、何时复位。相关作用请看手册。提示一点就是进入这三种模式后时钟是谁的问题？肯定不是外部时钟1了，可以是内部时钟和外部时钟2.

接着看实验，PWM方式的原理是这样的，如前文提到过输入时可以把T1映射到CC1上去同时映射到CC2上，将CC1和CC2的捕获边沿搞成相反的，比如CC1捕获T1上升沿，CC2捕获T1下降沿，还要再设置T1为复位从模式，上升沿有效，这样T1上升沿后计数器开始计数。下降沿CC2捕获发生，此为PWM占空比，在来一个上升沿，CC1捕获发生此为PWM周期。注意CC1捕获的第一次无效。

这是从模式跟输入捕获的一种组合使用，从模式还可以跟输出比较组合使用。比如手册上的单脉冲实验。

先得说说主模式的问题。在CR2寄存器中的MMS位决定了定时器的主模式方式，即决定TRGO.几种方式可以参看手册。要说明一点就是一个定期器既可以是主模式同时它也是从模式，这就好像你是一个中层干部一样，既可以领导别人同时又被别人领导，这个不冲突的。