單片機中高級定時器的主要功能解析

主要介紹下自己用到的一些功能

1、時基單元

主要包括：

● 計數(shù)器寄存器 （TIMx_CNT）

● 預分頻器寄存器 （TIMx_PSC）

● 自動重載寄存器 （TIMx_ARR）

● 重復計數(shù)器寄存器 （TIMx_RCR）

預分頻器說明：預分頻器可對計數(shù)器時鐘頻率進行分頻，分頻系數(shù)介于 1 和 65536 之間。該預分頻器基于TIMx_PSC 寄存器中的 16 位寄存器所控制的 16 位計數(shù)器。由于該控制寄存器具有緩沖功能，因此可對預分頻器進行實時更改。而新的預分頻比將在下一更新事件發(fā)生時被采用。

2、計數(shù)器模式：遞增、遞減、中央對齊模式（遞增、遞減）

1）遞增計數(shù)模式（向上計數(shù)模式）：計數(shù)器從 0 計數(shù)到自動重載值（ TIMx_ARR 寄存器的內(nèi)容），然后重新從 0 開始計數(shù)并生成計數(shù)器上溢事件。如果使用重復計數(shù)器，則當遞增計數(shù)的重復次數(shù)達到重復計數(shù)器寄存器中編程的次數(shù)加一次（TIMx_RCR+1） 后，將生成更新事件 （UEV）。否則，將在每次計數(shù)器上溢時產(chǎn)生更新事件。

2）遞減計數(shù)模式（向下計數(shù)模式）：計數(shù)器從自動重載值（ TIMx_ARR 寄存器的內(nèi)容）開始遞減計數(shù)到 0，然后重新從自動重載值開始計數(shù)并生成計數(shù)器下溢事件。與上面的類似。

3）中央對齊模式：計數(shù)器從 0 開始計數(shù)到自動重載值（ TIMx_ARR 寄存器的內(nèi)容）-1，生成計數(shù)器上溢事件；然后從自動重載值開始向下計數(shù)到 1 并生成計數(shù)器下溢事件。之后從0 開始重新計數(shù)。有1、2、3，三種模式。

3、重復計數(shù)器

只有當重復計數(shù)器達到零時，才會生成更新事件。這在生成 PWM 信號時很有用。

這意味著，每當發(fā)生 N+1 個計數(shù)器上溢或下溢（其中， N 是 TIMx_RCR 重復計數(shù)器寄存器中的值），數(shù)據(jù)就將從預裝載寄存器轉(zhuǎn)移到影子寄存器（ TIMx_ARR自動重載寄存器、TIMx_PSC 預分頻器寄存器以及比較模式下的 TIMx_CCRx 捕獲/比較寄存器。

重復計數(shù)器在下列情況下遞減：

● 遞增計數(shù)模式下的每個計數(shù)器上溢。

● 遞減計數(shù)模式下的每個計數(shù)器下溢。

● 中心對齊模式下每個計數(shù)器上溢和計數(shù)器下溢。盡管這使得最大重復次數(shù)不超過 128 個PWM 周期，但在每個 PWM 周期內(nèi)可更新占空比兩次。當在中心對齊模式下，每個PWM 周期僅刷新一次比較寄存器時，由于模式的對稱性，最大分辨率為 2xTck。

4、時鐘選擇

計數(shù)器時鐘可由下列時鐘源提供：

● 內(nèi)部時鐘 （CK_INT）

● 外部時鐘模式 1：外部輸入引腳

● 外部時鐘模式 2：外部觸發(fā)輸入 ETR

● 外部觸發(fā)輸入 （ITRx）：使用一個定時器作為另一定時器的預分頻器，例如，可將定時器1 配置為定時器 2 的預分頻器。

5、PWM 輸入模式：對于PWM輸入，主要是測頻率與測占空比。

6、強置輸出模式：通過設(shè)置CCMR寄存器，可以使OCxREF強制為高或低一種狀態(tài)。且計數(shù)器和比較器仍在工作，并產(chǎn)生中斷或DMA。

7、輸出比較模式

此功能用于控制輸出波形，或指示已經(jīng)過某一時間段。

在輸出比較模式下，更新事件 UEV 對 OCxREF 和 OCx 輸出毫無影響。同步的精度可以達到計數(shù)器的一個計數(shù)周期。輸出比較模式也可用于輸出單脈沖（在單脈沖模式下）。

步驟：

1. 選擇計數(shù)器時鐘（內(nèi)部、外部、預分頻器）。

2. 在 TIMx_ARR 和 TIMx_CCRx 寄存器中寫入所需數(shù)據(jù)。

3. 如果要生成中斷請求，則需將 CCxIE 位置 1。

4. 選擇輸出模式。例如：

— 當 CNT 與 CCRx 匹配時，寫入 OCxM = 011 以翻轉(zhuǎn) OCx 輸出引腳

— 寫入 OCxPE = 0 以禁止預裝載寄存器

— 寫入 CCxP = 0 以選擇高電平有效極性

— 寫入 CCxE = 1 以使能輸出

5. 通過將 TIMx_CR1 寄存器中的 CEN 位置 1 來使能計數(shù)器。

8、PWM 模式

脈沖寬度調(diào)制模式可以生成一個信號，該信號頻率由 TIMx_ARR 寄存器值決定，其占空比則由 TIMx_CCRx 寄存器值決定。有兩種模式。

9、互補輸出與死區(qū)插入

● 輸出信號 OCx 與參考信號相同，只是其上升沿相對參考上升沿存在延遲。

● 輸出信號 OCxN 與參考信號相反，并且其上升沿相對參考下降沿存在延遲。

10、單脈沖模式
來源；21ic