STM32F103正点原子学习笔记系列——通用定时器

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通用定时器简介
通用定时器包括TIM2、TIM3、TIM4、TIM5，主要特性有：16位递增、递减、中心对齐计数器（范围为0~65535），16位预分频器（分频系数为1~65536），可触发DAC与ADC（基础定时器仅支持DAC）。通用定时器支持更新事件、触发时间、输入捕获、输出比较时产生中断或DMA请求。共有4个独立通道，用于输入捕获、输出比较、输出PWM、单脉冲，支持外部信号控制定时器及实现多个定时器互连的同步电路，支持编码器和霍尔传感器电路。

通用定时器框图

流程概览，后续详细讲解，笔记未详细记录。

计数器时钟源

设置计数器时钟源寄存器，选择时钟源。外部时钟模式1下，触发选择由TS[2:0]决定，如100为CH1双边沿触发，101为CH1上升/下降沿触发，110为CH2上升/下降沿触发。输入捕获滤波由ICF[3:0]控制，采样频率取决于TIMx_CR1的设置，当N个信号一样时，输出该信号。边沿检测由CC2P决定，作用类似于CC1P。

外部时钟模式2

外部触发极性设置在ETP，外部触发预分频在ETPS[1:0]，滤波器设置在ETF[3:0]。

使用定时器作为预分频器

通过一个定时器作为另一个定时器的预分频器，实现频率调整。

通用定时器中断实验

与基础定时器的区别在于中断和DMA请求的触发机制。

通用定时器PWM输出实验

PWM输出实验框图展示了PWM输出的主电路和捕获/比较通道的电路。PWM原理是周期由ARR决定，而CRRx决定了占空比大小。PWM模式通过TIMx_CCMR寄存器控制，设置OCxM[2:0]为110或111进入PWM模式。PWM输出实验配置包含初始化定时器参数，如预分频系数、自动重装载值等，并设置输出比较模式。

相关HAL库函数和关键结构体

实验中主要使用TIM_HandleTypeDef句柄设置定时器参数，关键结构体包括ARR、PSC、CRRx等，用于控制PWM输出的频率、占空比和输出模式。

编程实战

通过定时器控制LED实现类似呼吸灯效果，设置时钟频率为72MHz，输出频率为2kHz。初始化定时器参数，配置输出比较模式为PWM模式，设置比较值和比较极性。在初始化函数中配置定时器参数，完成PWM输出配置，启动定时器，编写中断服务函数处理PWM输出。

通用定时器输入捕获实验

输入捕获实验框图介绍了捕获/比较通道的输入和输出部分。捕获/比较通道的输入部分包括采样频率、滤波方式和边沿检测方式的寄存器配置。输入通道映射、捕获分频和捕获使能等操作也是关键步骤。配置完成后，编写初始化函数和中断服务函数，实现输入捕获功能。

通用定时器脉冲计数实验

脉冲计数实验采用外部时钟模式1，选择输入通道并配置输入捕获滤波和边沿检测。配置完成后，在初始化函数中完成脉冲计数器的配置，编写中断服务函数处理计数器的溢出事件。在主函数中实现逻辑代码，串口打印脉冲计数结果。